CMOS模拟集成电路习题集.pdf

? 9?Beta Multiplier Voltage Reference? ?CMOSN?PNP? ?DRAM1?PNP? ? ?BMVR? ? 1?CMOS ? ? TCR ? 1 dR TCR R dT ? ?9.1? ?L?2?m?N?1? 9.1 ? ?N?n+/p+? n+P+ 250025R?/? 2870 1000020001000TCR?ppm/?C? ? 9.1 SPICE ? ? 2 00 ()12 T R TRTCR TTTCRTT ? ? ? 0?9.2? ?R ?T ?T ?27?C?TCR2=0? T000 ? 9.1? 9.1 ?T0?27?C?R1?10K?R2?20K?TCR? 2000ppm/?C?TCR2?0? ?T? 0?C? 100?C?R1?R2 ? Vout?TCR? R1|=101+0.02(0-27)=4.6K? R2|=201+0.02(0-27)=9.2K? T=0?CT=0?C R1|=101+0.02(100-27)=24.6K? R2|=201+0.02(0-27)=49.2K? T=100?CT=0?C ? ? 20 22 1212120 1 ( ) ( )( )1 ininin RTCR TT R TR VoutVVV R TR TRRRRTCR TT ? ? ? ? ? ?9.3? ?R1?R2 ? Vout ? TCR ?0? ? 2?MOSFET ? ?MOSFET?V?MOSFET?I THD? ? ?V(T)? THS ? 91 ? ? 104 ? ? 92 ? ? 104 ? ? ? ? ? ? ? 0 000 3ln g Sg ETT PHI TkTT TPHI TET TqTT ? ? ? ? ? ? ?9.4? ?E ?eV?1eV?1.6?10-19J? ? g ? ? 2 6 1.16 702 10 1108 g T ET T ? ? ? ?9.5? ?V?100?C?100?C? TH 1 3000/ THN THN THN dV TCVppmC VdT ? ?9.6? ?V(T)? TH ? ? 0 1 THNTHNTHN VTVTTCVTT? ? 0 ? ?9.7? ? ? ? 1.5 0 0 T TT T ? ? ? ? ? ? ?9.8? ? ? ? 1.5 ( )( )( )0 0 n pn poxn p T KPTT CKPT T ? ? ? ? ? ? ?9.9? ?VTH? ? ? ? MOSFET? ? 9.1 ?ID(MN1)?V? ?I DSD(MN2)?V ?V DSGS?V1 ? ? ? 9.1 ? 9.2 ID(MN1)?V1 ? ? 9.2 ?V697.79m? ? ?0.7V?59uA? ? ? 9.3 ID(MN2)?V1 ? ? 9.3 ? 9.2 ? 9.3 ?MN2 ?V?V DSGS? ?0.71V?61uA? ?MOSFET? ? ? 93 ? ? 104 ? 3? ? 9.4 ? 9.4 ?MN1MN4 ?MP1MP4 ?VDD? ?I ? ref 1refGSNGSN IRVV? 2?9.10? 1 1 2 ref GSNTHN I V ? ? 1 V ?9.11? 2 2 2 ref GSNTHN I V ? ? 2 V ?9.12? 121 222 1 1 refrefref ref III IR K? ? ? ? ? ?9.13? 2 2 1 21 1 ref I RK? ? ? ? ? ?9.14? 1 1 21 1 refGSNTHN VVV RK? ? ? ? ? ?9.15? ? 94 ? ? 104 ? ? 95 ? ? 104 ? 1 2111( 1 ( ) ref THN dV dVRKP T dTdTRR TKP TTK? ? ? ? ? ? ? ? ) ? ?9.16? 1 211. 2.4/12000/ ref dV mVCppmC dTRTK? ? ? ? ? ? ? ? ? 5 ?9.17? ?T ?300K?27?C? 0 1 212400 1 3000RK? ? ? ? ? 0.8?9.18? ? K?4? 1 1 0.8 R ? ? ?9.19? 2 2 1 21 1 5 ref I RK? ? ? ? ? 2 R ?9.20? 1 1 21 10. refGSNTHNTHN VVVV RK? ? ? ? ? 8 ?9.21? ? 9.21 ?Vref?V? TN ? 9.199.21 ? ? 9.4 ?MN1 ?MOSFET?Vref?MOSFET? ?2? ? 9.4? Vcc?5V? Vref ? 0?C?80?C ? 50mV? ? 1? K?4? K ? 4 ? 8? ? ? ?W/L?2?R? ?W/L?MN1 MN2 ? Iref ?50?A? 9.20 ? 9.20 ? 6 20.4 8 550 10 ref RK I ? ? ? ? 9.19 ? 4 1 3 11 1.5625 10 0.80.8 8 10R ? ? ? ? ? ?Kn?30?V-2? 4 6 1 21 1.5625 10 5 10 /2 30 10 440 /2 MN MNMN ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 3? MN3?MN4?MP1?MP4 ?A?B?C?D?E?F?VccV ? 96 ? ? 104 ? GSMP4(3)+ VGSMP2(1)+ VGSMN4(3)+ VGSMN2(1)? VGSMN2(1)?1.2?VGSMN3(4)?0.8?Von?0.2185? ?VGSMP4(3)?VGSMP2(1)?1.2?Von?0.3942? ? 2 ?W/L?MN3(4)?ID/?Kn?V?50/?30?0.21852?35?70/2 onN1 2 ?W/L?MP1(2)?W/L?MP3(4)?ID/?Kp?V?50/?11?0.39422?29?54/2 onP1 5? MN5?MN6?MP5 ? ? G ? MN6 ? MP5 ? ?W/L1? ? ? ? 9.5 ? ?BREAKOUT?Rbreak?Edit Pspice Model? ? model Rbreak RES R=1 TC1=0.002? ? ? 9.5 ? 9.5 ? 16uA? ?Vref ? 9.6 ? 9.7 ? ? 9.6 Vref ? 9.7? ?9.6?9.7?0?C?80?C? ?32uA?35uA? Vref?1.066? 1.179?V?113mV? ?Vref ? PTAT? ? ? 9.8 ? 9.8 ? MP1?MP2? I1? I1 ? DC SWEEP? ? Second Sweep? Vref?V(A)? MN1 ? ? Vref ? ?T?300K? ? ? MN1 ? MN2 ? V ?A? ? ?T?300K? ? ? 9.8 ? 9.9? ? 9.10 ? ? 97 ? ? 104 ? ? 9.9 Vref? ?W/L? ? 98 ? ? 104 ? MN1?20/2? ? 9.10 V(A)? ?W/L?20/2? MN1 ? 9.9 ?5.57uA?711.57mV? ?W/L?MN1?20/2 ? ? 5.57uA?Vref? 711.57mV? ?V(A)? 9.10 ?W/L?MN1?20/2? ?W/L?MN2?70/2 ? ?V(A)? 9.93uA?Vref? 1.419V? ? 9.11 ? 9.11 ? 9.9 ? ? Vref ? 9.12 ? ? 0?C?80?C ?Vref ? 0.212mV?TC?Temperature Coefficient? 3.8ppm/?C? ? 9.13 ? PTAT ? ? 9.12? 9.13 ? 9.14 ? 9.15? 9.16 ? 99 ? ? 104 ? ? 9.14 ? 9.10 ? V?A? 9.15 ? 0?C? 80?C ?V?A? 0.3mV?TC?Temperature Coefficient? 2.69ppm/?C? ? 9.16 ? VCC ? 3V? ? 9.17 ? 9.17 ? 9.14 ?-55?C?125?C ? V(A)? ? ?V ?A? 1.5mV?TC?Temperature Coefficient? 6.0ppm/?C? ? ?V? ? ?V TNTN?20? ?V? TN ? 9.18 ? 9.18 ?Vref1?Vref2 ?Vref2-Vref1 ? ? 100 ? ? 104 ? V? TN ? 9.19 V=0.5815 ?Vref1?Vref2 ? TN0 =0.5815 ?Vref1?Vref2 ? 9.20 VTN0 ? 9.20 ?-55?C?125?C ?V?A? 4.5mV?TC ?Temperature Coefficient? 18ppm/?C?Vref1?Vref2?431mV ?VTN? 20?Vref1? Vref2? Vref1?Vref2 ? 9.21 ? 9.22 ? Vref1? Vref2 ?VTN0? 110mV? VTN0?,?Vref1?Vref2?446mV ?Vref1?Vref2 ? ? 15mV?Vref1?Vref2? 1/7? ? 101 ? ? 104 ? ? 9.21 VTN0=0.46524856 ?Vref1?Vref2 ? ? 9.22 VTN0=0.46524856 ?Vref1?Vref2 ? ?VTN? 20?Vref1? Vref2? Vref1?Vref2 ? 9.23 ? 9.24 ? Vref1? Vref2 ?VTN0? 110mV? VTN0?,?Vref1?Vref2?417mV ?Vref1?Vref2 ? ? 17mV?Vref1?Vref2? 1/7? ? 102 ? ? 104 ? ? 9.23 VTN0=0.69787284 ?Vref1?Vref2 ? ? 9.24 VTN0=0.69787284 ?Vref1?Vref2 ? ?VTN?Vref1? Vref2 ? ? Vref1?Vref2 ? ? 9.25 ? Vref1?Vref2 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 103 ? ? 104 ? ? 9.25 ? 1Song Liu and R. Jacob Baker; Process and Temperature Performanc of a CMOS Beta-Multiplier Voltage Refence Circuits and Systems, 1998. Proceedings. 1998 Midwest Symposium on9-12 Aug. 1998 Page(s):33 36 ? 104 ? ? 104 ? 2Prasad, S.S.; Mandal, P.; A CMOS beta