基于不同VTH值的新型CMOS电压基准

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基于不同VTH值的新型CMOS电压基准

来源：本站整理作者：佚名 2011-08-18 14:50:31

3 新型CMOS基准电路设计
图2为本文利用标准CMOS工艺设计的基准电路。该电路主要由启动电路、和式电流产生电路、有效负载电路构成。电路的基本原理是利用高性能和式电流源产生高电源抑制比的PTAT电流，再利用NMOS和PMOS管的两个阈值电压VTHN和VTHP具有相同方向，但不同数量的温度系数设计了一种基于不同VTH值的新型CMOS基准。

3．1 和式电流源电路
    由图2可见，和式电流产生电路由自举式偏置电路(由MOS管M6～M9和电阻R2构成)产生偏置电流。设M9与M8的宽长比为K1，则有：


    但是由于体效应的存在，使得R2中的电流随电源电压VDD的变化有一定改变。所以文中引入和式电流产生电路。
    如图2可知，电阻R1中的电流值为：

    式中：K2为M5与M6的宽长比。
    由于MOS管的栅源电压VGS几乎不随电源电压的变化而变化，由式(6)、式(7)可知MOS管M4中的电流IM4的变化方向与R2中的电流IR2随电源电压的变化方向相反。
    由图2可知，取K3，K4分别为M10与M7，M11与M2的宽长比，M13与M12，M15与M14的宽长比为1，则MOS管ML1中的电流I为：

    合理选择式(8)中的K3，K4就能减小电源电压VDD对电流I的影响。
    由上面的分析和式电流源电路可以进一步减小电源电压对输出电流的影响。