《高性能基準源架構及設計方法研究》是依託電子科技大學,由周澤坤擔任醒目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：高性能基準源架構及設計方法研究
- 依託單位：電子科技大學
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：周澤坤
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
基準源是所有電子系統中一個不可或缺的模組，其特性直接關係到系統的整體性能。因此高性能基準源在眾多套用中扮演著重要的角色，其套用範圍覆蓋了純模擬電路，混合信號電路和純數字電路。對溫度和電源擾動的不敏感，以及極低的靜態電流和工作電壓是未來高性能基準電路的設計目標。 本項目將針對高性能的基準源架構及其設計方法展開研究。通過對現有的一些基準源架構進行深入的理論研究，詳盡分析其優點和存在的不足之處，從而在新的基準源設計中保持原有優勢，改進相應缺點。本項目還將對高性能（低溫度係數、高電源抑制比、低功耗以及低供電電壓）基準源的設計方法進行理論分析，在重要的設計指標與電路結構之間建立準確的對應關係，提出設計模型。從而便於根據實際需要科學地指導基準源電路的設計，並根據理論分析進行最佳化，以提高設計效率。此外，本項目除開展理論研究外，還將設計出多款高性能的基準源架構及電路，以適應不同的套用環境需求。
結題摘要
電壓基準源由於可以提供穩定可靠的參考信號，幾乎在所有的電子系統中都占據著不可替代的地位。電壓基準源的性能直接影響著整體電子系統的品質，因此高性能基準源在純模擬電路，混合信號電路及純數字電路的套用有著極為廣泛的套用前景。此外，隨著電子系統性能的不斷提升，對電壓基準源性能的要求越來越高；而積體電路工藝的不斷發展，給高性能電壓基準源的設計帶來了越來越多的挑戰。本項目根據基準源核心元器件的不同，將基準源分為帶隙基準源和非帶隙基準源兩個方面進行研究。依據基準源核心元器件特性，分別建立了帶隙基準源和非帶隙基準源設計方法及理論。提出了高階複雜溫度曲線擬合設計方法；泰勒展開擬合設計方法；溫度區間最佳化設計方法；閾值電壓溫度互補非帶隙基準源設計方法；閾值電壓與熱電壓互補非帶隙基準源設計方法；亞閾值溫度線性化設計方法；差分差值放大器設計方法；PTAT失調電壓設計方法及亞閾值MOSFET ∆VGS設計方法。基於上述的部分設計方法，結合不同的套用環境需求，本項目設計完成了多種高性能基準源架構，並完成了具體電路設計工作，其涵蓋了絕大部分的基準源類型，具體為帶隙基準源與非帶隙基準源、有電阻基準源和無電阻基準源。在本項目的支持下，已申請中國發明專利20項，獲授權中國發明專利18項，在國內外期刊和會議上發表論文16篇，並在IEEE國際會議上做報告2次。
