带隙基准电压源作为Pipeline ADC中一个重要的电路模块,其性能直接影响了整个系统的性能。随着高速、高精度Pipeline ADC的不断发展,带隙基准电压源电路的性能受到越来越广泛的关注。如何减小带隙基准电压源的温度系数、提高电源抑制性能是设计应用于高速、高精度Pipeline ADC中带隙基准电压源的关键。 本文介绍了基准电压源的技术指标,阐述了基准电压源的理论基础,概述了近年来基准电压源的研究发展状况。在对隐埋齐纳二极管基准电压源、带隙基准电压源和结型场效应管基准电压源三种常用类型的基准电压源结构分析比较后,论文采用带隙结构实现基准电压源的设计。论文重点设计了带隙核心电路,通过设计PTAT电流产生电路和CTAT电流产生电路实现了一阶温度补偿,并依据温度补偿原理确定了电路中的各个参数。论文还设计了运算放大器电路、启动及偏置电路、曲率补偿电路和电压预调节电路。通过曲率补偿电路的设计,基准输出电压实现了高阶温度补偿,减小了温度系数；电压预调节电路为带隙核心电路提供了不受电源噪声干扰的工作电压,提高了基准输出电压的电源噪声抑制能力。本研究基于CHRT0.35μm 3.3V CMOS工艺实现了带隙基准电压源,设计了带隙基准核心电路的版图并流片测试。通过Spectre对带隙核心电路进行后仿真,结果显示在-40℃-85℃的温度范围内,带隙核心电路输出基准电压变化了932μV,温度系数达到14.90ppm/℃；电源电压从3V变化到5V时,基准电压变化了1.521mV,低频时输出基准电压的电源抑制比达到-61.7dB。测试结果显示,当电源电压从4V变化到5V时,输出基准电压变化了2.24mV;当电源电压为4.2V时,输出基准电压在0℃-50℃范围内变化了1.33 mV。