带隙基准源广泛地应用于各种模拟以及模数混合集成电路中,如A/D、D/A转换器、电压调谐器以及偏置电路等,为系统提供与电源电压、温度以及工艺变化无关的基准电压或电流。基准源性能的好坏直接影响着整个系统的性能,因此起着至关重要的作用。 本课题的目标是为数字电视调谐芯片提供稳定的基准偏置,以此为依托,本文系统地阐述了带隙基准电压源与基准电流源的设计实现过程。带隙基准电压源采用一阶温度补偿技术实现,其中带隙核心电路通过运算放大器来钳制电位,以此来获得产生基准电压所需的与绝对温度成正比的电流。为减小运放失调电压所带来的误差,温度补偿电路采用了两级VBE叠加的结构。此外,电路中引入了新型快速可控启动电路,可以在很短的时间内开启或者关闭基准源电路,增加了电路使用的灵活性。基准电流源的实现是通过将基准电压经电压-电流(V-I)转换电路来获得。V-I转换电路由高增益运算放大器、NMOS管、电阻及输出级电流镜构成,其中电阻采用了两种具有相反温度系数的多晶电阻线性叠加实现,以减少其对输出基准电流温度系数的影响。同时在电流输出级添加了电流镜微调网络来实现对输出基准电流的微调,在一定程度上弥补了因电阻的偏差而无法获得准确预期电流的缺陷。 本文所描述的基准电流源最终应用于数字电视调谐器专用芯片中,采用Chartered 0.25μm N阱CMOS工艺实现。测试结果表明,输出基准电流在-20℃～80℃温度范围内的相对变化量约为1％：低频段的电源抑制接近90dB,高频段电源抑制大于30dB：在电源电压波动20％的范围内,输出基准电流的相对变化量约为0.77％。