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基准电压源电路作为模拟电路的基本单元,是模拟集成电路中一个非常重要的模块,被广泛地应用在DC—DC转换、RF中;特别在ADC和DAC中,基准电压源不仅产生参考电位,同时也产生系统的偏置。本论文设计一个应用在10bit,180MS/s的Pipelined ADC中的基准电压源,采用SMIC 0.18um、1.8V工艺。要求基准电压源随温度(为了适合不同的应用需要,温度范围为-55℃-125℃)和随电源电压(1.6V—2.0V)的变化小于0.5LSB(=0.49mV),即要求温度系数小于5ppm/℃,电源电压抑制比小于1.25mV/V(-58dB)。论文首先概述了基准电压源设计的基础,包括基准电压源的指标、分类、基本原理、基本结构和非线性温度补偿等。设计了应用在Pipelined ADC中的基准电压源的系统框架,包括两大部分,带隙基准电路及对该带隙输出电压的处理电路。在带隙基准电路部分,进行了带隙基准电压源的系统架构设计及一阶温度补偿的低温漂设计,依据温度补偿原理等确定各个参数,包括电压、电流、电阻等参数;分析运算放大器对带隙的影响,设计了一个高增益的两级运算放大器;设计了一个启动电路,并进行了版图设计。最后对所设计的电路用Hspice进行仿真,运放的增益达到80dB,带隙的温度系数在-55℃到125℃内前仿可达到4.87ppm/℃,后仿可达4.94 ppm/℃。输出电压随电源电压的变化(1.6V-2V)小于1mV/V,前仿为-66dB,后仿为-65.5dB。在处理带隙输出部分,主要是分析带隙直接输出遇到的问题,并建立了参考输出在Pipelined ADC中的等价模型,利用该模型分析了开关电容负载对参考电压输出的影响,并设计了一个缓冲器。经流片并测试,测试结果并不理想,论文从版图和原理图两方面分析其原因,同时对设计的带隙基准电压进行了几点改进:非线性温度补偿、改进偏置电路以提高电源电压抑制比、改进结构使带隙可以工作在更低的电源电压。