
全CMOS结构的基准电压源电路原理分析
2023-11-24 14:27:32
晨欣小编
全CMOS结构的基准电压源电路通常采用 CMOS 差分对(CMOS Differential Pairs)和 PMOS 饱和电流源来实现。基准电压源电路的目的是提供一个稳定、精确的电压作为电路中其他部分的参考。以下是全CMOS结构的基准电压源电路的原理分析:
1. CMOS 差分对
CMOS 差分对是基准电压源电路的核心组件。它包括一对 PMOS 和 NMOS 工作在饱和区的晶体管。这对差分对可以通过控制输入电流来产生一个相对稳定的差分输出电压。差分对的输出电压可以通过微调输入电流来实现所需的电压水平。
2. PMOS 饱和电流源
PMOS 饱和电流源用于产生一个稳定的电流,该电流被差分对使用。PMOS 饱和电流源的电流与 PMOS 的阈值电压和晶体管的尺寸有关,因此可以通过适当设计调整电流的大小。
3. 反馈网络
在基准电压源电路中,还包括一个反馈网络,它连接到差分对的输出。这个反馈网络通常由电阻分压网络或其他稳压电路组成,用于将输出电压反馈到输入,以调整差分对的工作点,使得输出电压达到期望的稳定值。
工作原理:
输入电流控制: 输入电流由 PMOS 和 NMOS 差分对控制。通过微调输入电流,可以调整差分对的输出电压。
PMOS 饱和电流源: PMOS 饱和电流源产生一个稳定的电流,该电流被差分对用于产生输出电压。
反馈控制: 反馈网络负责将输出电压的信息反馈到输入,以调整差分对的工作点,确保输出电压的稳定性。
温度补偿: 一些基准电压源电路还包括温度补偿电路,以在不同温度下保持电压源的稳定性。
噪声和漂移: 为了减小噪声和电压漂移,可以采用一些技术,如电源抗噪、电源电流隔离等。
全CMOS结构的基准电压源电路具有高度集成、低功耗的优势,并且在集成电路中广泛应用,例如作为模数转换器(ADC)或数字信号处理器(DSP)中的参考电压源。设计时需要仔细考虑器件参数、工作温度和功耗等因素,以确保基准电压源的性能达到要求。