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cmos集成电路的阈值电压？cmos集成电路电源电压

2023-09-28 19:59:01 文章来源 :网络 围观 : 次 评论
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　　CMOS集成电路的阈值电压是指当输入电压达到一定值时，CMOS晶体管的导通与截止状态之间的临界点电压。对于N沟道和P沟道的CMOS晶体管，其阈值电压分别为Vtn和Vtp。当输入电压低于阈值电压时，晶体管处于截止状态，不导通；当输入电压高于阈值电压时，晶体管导通。阈值电压的大小决定了CMOS电路的稳定性和性能。为了确保电路的可靠性和减小功耗，设计中需考虑阈值电压的合理选择与校准。

　　在数／模混合集成电路设计中电压基准是重要的模块之一。针对传统电路产生的基准电压易受电源电压和温度影响的缺点，提出一种新的设计方案，电路中不使用双极晶体管，利用PMOS和NMOS的阈值电压产生两个独立于电源电压和晶体管迁移率的负温度系数电压，通过将其相减抵消温度系数，从而得到任意大小的零温度系数基准电压值。该设计方案基于某公司0.5μm CMOS工艺设计，经HSpice仿真验证表明，各项指标均已达到设计要求。

　　电压基准是混合信号电路设计中一个非常重要的组成单元，它广泛应用于振荡器、锁相环、稳压器、ADC，DAC等电路中。产生基准的目的是建立一个与工艺和电源电压无关、不随温度变化的直流电压。目前最常见的实现方式是带隙（Bandgap）电压基准，它是利用一个正温度系数电压与一个负温度系数电压加权求和来获得零温度系数的基准电压。但是，在这种设计中，由于正温度系数的电压一般都是通过晶体管的be结压差得到的，负温度系数电压则直接利用晶体管的be 结电压。由于晶体管固有的温度特性使其具有以下局限性：

　　（1）CMOS工艺中对寄生晶体管的参数描述不十分明确；

　　（2）寄生晶体管基极接地的接法使其只能输出固定的电压；

　　（3）在整个温度区间内，由于Vbe和温度的非线性关系，当需要输出精确的基准电压时要进行相应的曲率补偿。

　　为了解决这些问题，提出一种基于CMOS阈值电压的基准设计方案。它巧妙利用PMOS和NMOS阈值电压的温度特性，合成产生与温度无关的电压基准，整个电路不使用双极晶体管，克服了非线性的温度因子，并能产生任意大小的基准电压值。

　　

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来源：文章来源于网络，如有侵权请联系我们删除。
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标签 cmos   集成电路   阈值电压   电源   电压
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