基于bandgap版图设计毕业论文

合集下载

版图设计论文15篇

版图设计论文15篇

版图设计论文15篇版图设计论文摘要:集成电路版图设计教学应面向企业,按照企业对设计工程师的要求来安排教学,做到教学与实践的紧密结合。

从教学开始就向学生灌输IC行业知识,定位准确,学生明确自己应该掌握哪些相关知识。

从集成电路数字版图、模拟版图和逆向设计版图这三个方面就如何开展教学可以满足企业对版图工程师的要求展开探讨,安排教学有针对性。

在教学方法与内容上做了分析探讨,力求让学生在毕业后可以顺利进入IC行业做出努力。

关键词版图设计设计论文设计版图设计论文:一种基于厚膜工艺的电路版图设计摘要:在电子线路版图设计中,通常采用印刷线路板技术。

如果结合厚膜工艺技术,可以实现元器件数目繁多,电路连接复杂,且安装空间狭小的电路版图设计。

通过对3种不同电路版图设计方案的理论分析,确定了惟一能满足要求的设计方案。

基于外形尺寸的要求,综合考虑电路的性能和元件的封装形式,通过合理的电路分割和布局设计,验证了设计方案的合理性和可实现性。

体现了厚膜工艺技术在电路版图设计中强大的优越性,使一个按常规的方法无法实现的电路版图设计问题迎刃而解。

关键词:电路版图设计;电路分割设计;厚膜混合集成电路;厚膜工艺0 引言随着电子技术的飞速发展,对电子设备、系统的组装密度的要求越来越高,对电路功能的集成度、可靠性等都提出了更高的要求。

电子产品不断地小型化、轻量化、多功能化。

除了集成电路芯片的集成度越来越高外,电路结构合理的版图设计在体积小型化方面也起着举足轻重的作用。

1 厚膜工艺技术简述厚膜工艺技术是将导电带和电阻通过丝网漏印、烧结到陶瓷基板上的一种工艺技术[1]。

厚膜混合集成电路是在厚膜工艺技术的基础上,将电阻通过激光精调后,再将贴片元器件或裸芯片装配到陶瓷基板上的混合集成电路[2]。

厚膜混合集成电路基本工艺流程图见图1。

图1 厚膜工艺流程图厚膜工艺与印制板工艺比较见表1。

2 电路版图设计2.1 设计要求将电路原理图(图2,图3)平面化设计在直径为34 mm的PCB板上(对电路进行分析后无需考虑相互干扰),外形尺寸图见图4。

版图设计毕业论文

版图设计毕业论文

版图设计毕业论文近年来,随着科技和经济的不断发展,版图设计在各个领域都有着广泛的应用,尤其是在城市规划和建筑设计中有着非常重要的作用。

本论文旨在探讨版图设计在城市规划中的应用,并通过实例分析,探索版图设计在城市规划中的实践价值。

一、版图设计的基本概念和意义版图设计是指根据规划目标和要求,在地理信息系统的支持下,通过对空间数据进行搜集、整理、分析和加工等一系列工作,实现对空间关系的综合研究与表达,从而形成新的地图和空间布局方案的技术和方法。

作为城市规划中的一项关键技术,版图设计可以为城市的长远发展提供支持和保障,同时也可以为政府制定空间规划和部门决策提供科学依据。

版图设计主要包含空间数据处理、空间分析和方案设计三个主要阶段。

空间数据处理是指通过多种手段搜集和整理地理信息,形成规范化、统一标准的数据表,并把数据转换成适合软件处理的格式。

空间分析是指基于地理信息分析的基础上,进行空间关系、特性和规律的研究,主要包括时空关系、空间密度和土地利用等。

方案设计是指结合政策、规划要求、社会需求以及市场需求,针对不同的目标和要求,提出合理的空间布局和设计方案。

版图设计在城市规划中的作用是不可替代的。

首先,版图设计可以为城市规划提供重要数据和信息支持,为市政部门、规划部门制定政策和规划提供空间数据分析、研究和预测。

其次,版图设计可以为城市规划提供合理化、系统化的规划方案,优化城市的空间结构和布局,提高城市的空间利用率和效益。

最后,版图设计可以为公众提供信息和参与平台,加强公众对城市规划的监督和参与,有助于提高城市规划的透明度和公正性。

二、版图设计在城市规划中的实践价值版图设计在城市规划中有着广泛的应用和实践价值,主要包括以下方面:1.优化城市空间结构和布局城市规划的基本目标是优化城市的空间结构和布局,提高城市的空间利用率和效益。

版图设计可以通过空间数据的分析和加工,提出合理的空间规划和布局方案,从而达到优化城市空间结构和布局的目的。

bandgap电路设计报告

bandgap电路设计报告

Bandgap电路设计报告Bandgap电路1)基准电压产生电路由于在之前tsmc035工艺电路设计中得到过验证且性能良好,本次带隙基准设计继续采用如下电路结构。

下图电路中,左边蓝色框内是BG的启动电路,属于下拉型。

电路上电时,如果输出点电压为0,则M1M3支路无电流,M1栅端电压为高,使得M2导通,将H点电压拉低,从而使电路启动。

之后,输出电压约为1.2,则M3导通,M1栅端电压下降,使得M2截止,启动电路不影响主电路的正常工作状态。

需要注意的是,M3的W/L较大,M1的W/L较小时,M2可以截止的较彻底,从而降低对主电路的影响。

图一基准电压产生电路图一中中间部分(M4-M7 & T1T2 & RaRb & OPA)为基准电压产生的主电路,通过Vbe 与ΔVbe的加权组合来实现零温度系数电压。

其中运放OPA的作用是提供VN=VP这一电压关系,共源共栅结构提高电流复制精度使得结果更加准确。

运放需要注意其正负输入端接入电路的位置,要使得最终形成的环路是负反馈的。

M8M9复制一路电流,供给后端的电流产生电路的运放使用。

通过仿真可以发现,此结构的带隙基准的噪声主要来源于运放、M4M5和RaRb,为降低噪声M4M5的过驱动电压取的较大,同时RaRb电阻值取的较小。

电阻值较小直接导致两路电流都较大,由于三极管的Vbe电压不能偏离700mv太多(否则电压温度曲线特性不好),需要适当调整T1T2的m值。

另外,这里的运放偏置是由运放的输出电压提供的,同时与M4M5的栅端相连,可以考虑运放内部与外电路也形成电流复制的结构。

由于存在环路,我们还必须保持环路的稳定性,考虑到运放需要一定的增益(60dB+)使得VN与VP相等,这里采用两级运放,刚好可以将环路的主极点设置在运放第一级的输出端使环路稳定。

根据以上几点的条件,可以得到运放的结构如下图二所示。

其中的两个P管电流源可以看成是与图一中M4和M5成电流复制结构。

bandgap设计及仿真介绍

bandgap设计及仿真介绍

5.温度补偿结构
R3
R2
I1
I2
V R1
R
1
Q2
V REF
Q1
此结构是在一个负反馈运 算放大器的两个输入端各 接一个稳压电路。两路稳 压电路并联。它们并联的 总电压作为我们所要的参 考电压,连接到运放的输 出端输出。电源电压包含 在运放里。下面分析一下 它的工作原理。
R
3
R
2
I I
2
1
V
R 1
R
> 0
6.关于K的两点讨论
R3
R2
I1
I2
VR1
• 1.K必须独立于温度(用电阻之 比) • 2.K必须独立于电源电压
VREF = VEB 2 + KT
VREF
R k R A K = 2 ln 2 E 1 R q R A 1 3 E 2 > 0
1
V
Q
R E F
2
Q
1
V REF = V BE 2 + V R 3
(VR3即是我们要构造的KT项)
VR 3
R2 = I 2 R3 = I 1 R2 = VR1 ∗ R1
VR1 = VEB 2 − VEB1
kT J 2 kT J 1 k I 2 AE1 = ln J − q ln J = q ln I A ∗ T q I
∆V
V
这种结构的稳压性能虽好,但是它的温度特 性仍然没有得到改善。VBE具有负的温度系数,在 室温时大约是-2.2mV/℃。我们可以通过补偿的 方法来改善参考电压源的温度特性。我们期望构 造出具有正温度系数的KT项,其中K为正常数, T T为热力学温标,使

bandgap设计教程

bandgap设计教程

1 : 1V REF∂V 考虑版图,N可取8R3=R0, R4=R2, M3=M2,R3R0R4R2M3M2运放的失调必须控制好具体设计请参考基准电压与电流201R R V V V BEBE REF ⋅Δ+=Ref:sansen 0ln 21R R N q kT V V BE REF ⋅⋅+=−~m1156mVchapter 16()T C T V V g BE +=λ00For I DS T ln qR N kT I BG⋅=Is PTAT0qVBG 通常在1.2左右结合电阻的温度系数,IBG 在高温与低温下其值变化可能较大,若用它直接去偏置其他电路,这一点须特别注意IBG~T 注意到:IBG T 时,gm constant二次补偿:VBG 的温度特性包含抛物线型非线性项,设计中令顶点位于常温附近,更高精度要求可采用二次补偿电路(例sansen ppt 1626)简单的电阻补偿:ln NkT I BG ⋅=若采用负温度系数的电阻,有可能降低非线性,实现更小的温度系数qR 例:设置不同的电阻温度系数,并在每个系数下调整电阻比例至最佳输出状态Tr1 = 1m Tr1 = ‐2m Tr1 = ‐3m温度系数——不同的Corner下,会有不同的温度系数,希望通过调整电阻比例,将温度系数调整至最佳状态调整至最佳状态;输出电压值:由于失配,或工艺起伏,输出电压会在一个范围内变化,系统通过调整电阻比例,将变化的范围控制得小一些。

电路设计:将电阻分段,并加开关控制;校准策略:批校准;每个校准校准策略批校准每个校准启动与稳定性启动:这个电路有两个稳定工作点,其中一个是两个支正反馈负反馈启动电路回路回路静态损耗:VDD/RESOpa RC VBG MOSCAPVREF ‐Vos +抑制/噪声采1/f噪声还可采用chopping技术V/I转换V/V转换R1=R2VBG的大小可通过整, 不影响温度系数IBG=VBG/R3,由IBG温漂较小,主要取决于电阻温度系数最低电源电压可正反馈环负反馈环MOSResistor正常输出下VBG>VTn, 否则应采用其他形式的启动电路MOSCAPPMOS采用folded结构采用PMOS输入差分对, 减少1/f噪声, 并适合于低输入共模的情况VGS‐VT小, 其他电流镜VGS‐VT大, 晶体管的L要大一些, 减输入差分对GS GS要大些少失调, 1/f噪声, 以及沟道调制效应自便置设计启动时,vb1若为高,则无法启动,故需增加拉低vb1低压设计将R1, R2由两个电阻串联,取中间点接运放输入,可降低输共模步降低压压入共模,进一步降低电压电压要求运放采用PMOS输入的folded‐cascode结构或symmetrical结构可进一步采用电路设计技术来降低运放对电源电压的要求‐BandgapSub1V ExampleRef: Ka Nang Leung, JSSC2002采用symmetrical结构和电平移位(level shifting)来降低输入共模要求ip inPhase 1in ipPhase 2。

毕设正文

毕设正文

前言过去人们用的是反向击穿齐纳二极管来获得参考的基准电压源,但是对于电源电压在5V以下的电路设计并不合适。

1971年,RobertWidlar 提出了一种带隙参考电压源技术。

带隙基准源电路由于具有低温度系数,低电源电压以及可以与标准CMOS工艺兼容等优点获得了广泛的研究和应用。

随着IC集成电路设计技术的发展,基准电压源已成为大规模、超大规模集成电路和几乎所有数字模拟系统中不可缺少的基本电路模块。

基准电源不仅应用于A/D,D/A模块中,而且应用于锁相环,分频器和其它需要基准源的模块。

其应用范围非常广泛,基准源的稳定性和精确度直接影响整个锁相环中分频器的设计,即影响输出时钟的准确性和稳定性。

现今模拟市场CMOS占主要地位的动力是尺寸的不断缩小提高了MOSFET器件的速度。

CMOS技术不断向先进工艺发展,从微米到深亚微米,目前已发展到纳米工艺技术阶段。

晶成电路上集成的晶体管数量每18个月将增加一倍,性能将提高一倍,而价格却不相应的增加,这就是所谓的摩尔定律。

据权威机构预测到2016年,器件的最小特征尺寸应在13nm[1]。

纳米工艺所造芯片上管子密度大大增加,极大改善了芯片性能,但成本的提高使得一次性流片成功成为设计者的基本要求。

在0.18um及以上的工艺中,电路设计规则简单,但是先进工艺,电路的设计规则便得复杂,在65nm和28nm工艺节点下情形便得更加复杂。

随着尺寸的缩小,晶体管表现出与微米尺度工艺下不同的电学特性。

纳米工艺的探索还处在基础研究阶段。

本设计采用的是全定制设计。

全定制设计的特点是针对每个元件进行电路参数和版图参数的优化,它采用自由的版图设计规则进行设计,以使每个元件及内连接安排的紧凑,合适[2]。

本文所设计的28nm工艺的带隙基准源还是处在仿真的阶段,如果有流片后的测试结果,该文章将更加具有参考价值和研究价值。

一 带隙基准源的电路设计(一)基本原理这里是本设计根据双极型晶体管的基极-发射极即PN 结二极管的Vbe 的温度系数本身与温度有关的特性,将两个具有相反温度系数的量加以适当加权结果就会显示零温度系数。

gaibande 版图设计讲稿 河北科技大学 安胜彪

gaibande  版图设计讲稿 河北科技大学 安胜彪

CMOS放大器的版图
特殊尺寸器件的版图设计
特殊尺寸器件是指: ① 大尺寸——MOS管宽长比(W/L)很大; ② 小尺寸——W/L<1(倒比管)。
大尺寸器件
1. CMOS电路的缓冲输出 缓冲输出是指在内部电路输出端串联二级反相器,改善输出驱动能力。各级器件 尺寸(W/L): I0为小尺寸,I1为中等尺寸,I2为大尺寸。I2的尺寸根据输出电流的 大小和输出波形参数的要求进行设计。
(a)金属导线跨过两个扩散区
(b)场反型形成场区寄生MOS管
寄生MOS管示意图
2)场开启电压 影响场开启电压的因素: ① 场氧化层厚度——场氧化层越厚,场开启电压就越高。 ② 衬底掺杂浓度——衬底浓度越高,场开启电压也越高。 要求场开启电压足够高,至少应大于电路的电源电压,使每个MOS管之间具有 良好的隔离特性 版图设计中增加沟道隔离环提高场开启电压。
5) P阱硅栅CMOS反相器输出级与压焊块(PAD)的连接 特点:① P管和N管都由多管并联而成。 ② P管和N管放在两个隔离环内。 ③ 考虑到电子迁移率比空穴约大2.5倍,所以P管的尺寸比N管大,使反相器 的输出波形对称。
(a) 无铝层的版图
(b) 完整的版图
4. CMOS放大器
电路图 五个器件的布局
图8.2 由注入倾斜造成栅阴影区
考虑栅阴影后,图(a)的结构更好一些。
栅阴影效应 (a)两个MOS管的栅在同一直线上; (b)两个栅相互平行
3) 增加虚拟器件提高对称性
注意器件周围保持相同的环境。
(a)M2管旁边的的金属线引起不对称;(b)在M1管相对称位置安排同样一条线来消除不对称性
4) 共中心(四方交叉)
(a)合并前
(b)合并后
(c) Vdd和Vss采用叉指结构

基于bandgap版图设计毕业论文

基于bandgap版图设计毕业论文

摘要近年来随着IC设计要求的不断开展,集成电路幅员设计是实现集成电路制造所必不可少的设计环节,它不仅关系到集成电路的功能是否正确,而且也会极大程度地影响集成电路的性能、本钱。

而集成电路中的bandgap可以在温度和电压不稳定的环境中保持稳定的参考电压,被广泛运用于比拟器、A/D转换器等模拟电路及数模混合信号集成电路中,其性能直接影响整个系统的精度和性能。

因此,bandgap幅员设计的研究非常有意义。

本文基于Cadence 幅员设计软件平台,采用XFAB0.6µm CMOS 工艺设计。

设计的幅员元件包括PMOS、NMOS、PNP三极管、电阻、电容。

其中对差分放大器、电流镜、电阻等重要元件采用了匹配和对称的设计方法,考虑电气特性的幅员设计技术;为防止闩锁效应,本设计还运用了保护环保护整个电路,提高了bandgap 电路的可靠性。

本设计对最终设计出的幅员使用calibre验证工具进展LVS和DRC验证,并顺利通过验证。

关键字:幅员;带隙基准电压源;Cadence;匹配;验证ABSTRACTIn recent years, along with IC design request of continuously development, IC layout are essential to achieve the design of integrated circuit manufacturing sectors, it is not only related to the IC's functions are correct, but also great extent affect IC performance and cost.But bandgap reference voltage of integrated circuit can keep stability in the unsteady environment of the temperature and the electric voltage of reference electric voltage, used extensively in comparison machine, A/D conversion machine etc. analog electric circuit and some mixture signal integrated circuit. Its function is directly influence the whole accuracy and function of system. Therefore, the research which take the layout design of the bandgap reference voltage is very meaningful.This text ,according to the design software of the Cadence about layout design, adopts XFAB0.6µm CMOS of design rule.The component of layout design include PMOS, NMOS, PNP, electric resistance, electric capacity. To the OP、current and resistance which are importance components adopt layout design technique of consideration electricity characteristic; To reduce latch-up, this design still uses guard ring to protect the whole electric circuit, improving the credibility of bandgap reference voltage.In the end, this design carried LVS and DRC of verification to the landscape used calibre verification tool that finally designs and passed a verification smoothly.Key Words: Layout; Bandgap reference voltage; Cadence; matching; Symmetry目录第1章引言11.1选题背景及意义11.2国内微电子开展状况1第2章Bandgap简介32.1 什么是Bandgap32.2 Bandgap的原理32.3 Bandgap的应用6第3章 Virtuoso工具及幅员绘制7 3.1 Cadence 软件介绍73.2 Virtuoso工具的使用8建立幅员库8层选择窗的设置11幅员编辑窗的设置13的常用快捷键15第4章Bandgap的幅员设计18 4.1幅员设计中的相关主题18器件的匹配规那么18匹配管子的幅员设计22电阻幅员设计25倒比管幅员设计26双极型晶体管幅员设计27电容幅员设计284.2全局规划〔floor plan〕294.2.1模块摆放294.3整体布线30第5章Bandgap电路幅员验证32 5.1幅员验证的概述325.2幅员的DRC验证335.3 幅员的LVS验证37完毕语42参考文献43致谢44附录46外文资料原文50第1章引言1.1选题背景及意义随着IC工艺的开展,在模拟电路和数模混合电路中,片内集成的基准源电路已被普遍采用,它是集成电路中的一个重要模块。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

摘要近年来随着IC设计要求的不断发展,集成电路版图设计是实现集成电路制造所必不可少的设计环节,它不仅关系到集成电路的功能是否正确,而且也会极大程度地影响集成电路的性能、成本。

而集成电路中的bandgap可以在温度和电压不稳定的环境中保持稳定的参考电压,被广泛运用于比较器、A/D转换器等模拟电路及数模混合信号集成电路中,其性能直接影响整个系统的精度和性能。

因此,bandgap版图设计的研究非常有意义。

本文基于Cadence 版图设计软件平台,采用XFAB0.6µm CMOS 工艺设计。

设计的版图元件包括PMOS、NMOS、PNP三极管、电阻、电容。

其中对差分放大器、电流镜、电阻等重要元件采用了匹配和对称的设计方法,考虑电气特性的版图设计技术;为防止闩锁效应,本设计还运用了保护环保护整个电路,提高了bandgap 电路的可靠性。

本设计对最终设计出的版图使用calibre验证工具进行LVS和DRC验证,并顺利通过验证。

关键字:版图;带隙基准电压源;Cadence;匹配;验证ABSTRACTIn recent years, along with IC design request of continuously development, IC layout are essential to achieve the design of integrated circuit manufacturing sectors, it is not only related to the IC's functions are correct, but also great extent affect IC performance and cost.But bandgap reference voltage of integrated circuit can keep stability in the unsteady environment of the temperature and the electric voltage of reference electric voltage, used extensively in comparison machine, A/D conversion machine etc. analog electric circuit and some mixture signal integrated circuit. Its function is directly influence the whole accuracy and function of system. Therefore, the research which take the layout design of the bandgap reference voltage is very meaningful.This text ,according to the design software of the Cadence about layout design, adopts XFAB0.6µm CMOS of design rule.The component of layout design include PMOS, NMOS, PNP, electric resistance, electric capacity. To the OP、current and resistance which are importance components adopt layout design technique of consideration electricity characteristic; To reduce latch-up, this design still uses guard ring to protect the whole electric circuit, improving the credibility of bandgap reference voltage. In the end, this design carried LVS and DRC of verification to the landscape used calibre verification tool that finally designs and passed a verification smoothly.Key Words: Layout; Bandgap reference voltage; Cadence; matching; Symmetry目录第1章引言 (1)1.1选题背景及意义 (1)1.2国微电子发展状况 (1)第2章 Bandgap简介 (3)2.1 什么是Bandgap (3)2.2 Bandgap的原理 (3)2.3 Bandgap的应用 (5)第3章 Virtuoso工具及版图绘制 (7)3.1 Cadence 软件介绍 (7)3.2 Virtuoso工具的使用 (8)3.2.1建立版图库 (8)3.2.2层选择窗的设置 (11)3.2.3版图编辑窗的设置 (13)3.2.4Virtuoso的常用快捷键 (14)第4章 Bandgap的版图设计 (17)4.1版图设计中的相关主题 (17)4.1.1器件的匹配规则 (17)4.1.2匹配管子的版图设计 (21)4.1.3电阻版图设计 (24)4.1.4倒比管版图设计 (25)4.1.5双极型晶体管版图设计 (26)4.1.6电容版图设计 (27)4.2全局规划(floor plan) (28)4.2.1模块摆放 (28)4.3整体布线 (29)第5章 Bandgap电路版图验证 (31)5.1版图验证的概述 (31)5.2版图的DRC验证 (32)5.3 版图的LVS验证 (35)结束语 (40)参考文献 (41)致42附录 (44)外文资料原文 (48)第1章引言1.1选题背景及意义随着IC工艺的发展,在模拟电路和数模混合电路中,片集成的基准源电路已被普遍采用,它是集成电路中的一个重要模块。

产生基准的目的是建立一个与电源波动和工艺无关、具有确定温度特性的直流电压或电流。

为了提高电路的性能对基准源的要求越来越高。

而相应的版图设计也是至关重要的,它直接关系到基准源性能的好坏。

集成电路版图设计是连接集成电路工艺的桥梁,它在集成电路发展过程中起着重要作用。

随着特征尺寸的不断减小,使得版图设计中需要考虑的问题越来越多,对版图设计人员的要求也越来越高。

研究本课题从基础入手,一方面是电路和版图理论知识的学习,另一方面是EDA工具的应用实践,理论与实践相结合能够帮助我轻松了解IC后端设计的全过程,熟练运用Cadence工具进行版图设计和验证以及掌握版图设计的基本方法和技巧。

这将对所学知识的巩固和今后从事相关工作有很大帮助。

1.2国微电子发展状况随着全球信息化、网络化和知识化经济浪潮的到来,集成电路产业的战略地位越来越重要,它已成为事关国民经济、国防建设、人民生活和信息安全的基础性、战略性产业。

特别是近几年来,在世界半导体产业环境不断改善,集成电路的性能以惊人的速度向快速和微型方面发展,其发展潜力、高技术含量和广阔的市场都令人叹为观止。

与此同时,中国集成电路产业也已经开始快速发展,正在努力向世界技术前沿靠拢。

也就是说,我们中国的IC产业已经初具规模,并且正处在一个摆脱一味只是集中在制造和消费方面而向核心技术领域转型的一个关键阶段,所有的IC精英们正在齐心协力打造中国自己的“中国芯”,争取早日扭转在核技术上受制于人的局面,这是每一个IC精英义不容辞的责任,同时也是产业调研的最大目的。

随着我国国民经济的持续高速增长,蓄势多年的我国IC产业出现了勃勃生机,呈现群体发展态势。

我国在2002年底前,共有3条8英寸生产线,6条6英寸线,6条5英寸线,10条4英寸线。

2003年正在建设的有5条8英寸线,2条6英寸线。

正在筹建的有1条12英寸线,8条8英寸线,6条6英寸线,1条5英寸线。

这些生产线的建立将有助于缩小我国与世界先进水平的差距。

目前我国 IC 芯片制造企业有49家,其中综合制造企业40家,委托加工6家,相对集中在长江三角洲地区、京津地区和珠江三角洲地区。

近几年我国IC产业取得了一定的进步,2001 年国产IC的产我国的集成电路(IC)产业近年来发展非常迅速,对IC设计人才的需求日益趋膨胀,尤其在版图设计方面的人才更是紧缺,因此,版图设计的培养就越来越迫切。

第2章 Bandgap简介本章主要介绍Bandgap的基本知识。

首先给出Bandgap的定义;然后对其原理及运用进行说明,重点讲述带隙基准源的原理;最后用具体例子阐述基准源的实际应用。

本章是本课题的一个理论基础,具有一定的电路知识将对后面的版图设计有较大帮助。

2.1 什么是BandgapBandgap voltage reference中文翻译为带隙基准电压源,也常常有人简单地称它为Bandgap。

是利用一个与温度成正比的电压与二极管压降之和,二者温度系数相互抵消,实现与温度无关的电压基准。

因为其基准电压与硅的带隙电压差不多,因而称为带隙基准。

实际上利用的不是带隙电压。

现在有些Bandgap结构输出电压与带隙电压也不一致。

模拟电路广泛的包含电压基准和电流基准。

这种基准是直流量,它与电源和工艺参数的关系很小,但与温度的关系是确定的。

产生基准的目的是建立一个与电源和工艺无关,具有确定温度特性的直流电压或电流。

在大多数应用中,所要求的温度关系采取下面三种形式中的一种:1)与绝对温度成正比;2)常数Gm特性,也就是,一些晶体管的跨导保持常数;3)与温度无关。

要实现基准电压源所需解决的主要问题是如何提高其温度抑制与电源抑制,即如何实现与温度有确定关系且与电源基本无关的结构。

由于在现实中半导体几乎没有与温度无关的参数,因此只有找到一些具有正温度系数和负温度系数的参数,通过合适的组合,可以得到与温度无关的量,且这些参数与电源无关。

2.2 Bandgap的原理Bandgap广泛应用于电源调节器、A/D和D/A转换器、数据采集系统,以及各种测量设备中。

它的原理是通过合理的电路设计,设法利用正、负温度系数相互抵消来补偿Vbe随温度变化对输出电压的影响,以获得接近零温度系数的基准源。

它可以在温度和电压不稳定的环境中保持稳定的参考电压,被广泛运用于模拟电路及数模混合信号集成电路中。

图2-1为带隙基准电压源的原理示意图。

双极性晶体管的基极-发射极电压VBE,具有负的温度系数,其温度系数一般为-2.2 mV/K。

相关文档
最新文档