
无三极管亚阈值CMOS基准电压源电路原理分析
2023-11-24 14:28:11
晨欣小编
亚阈值(sub-threshold)CMOS基准电压源电路是一种常用于超低功耗电路的设计,尤其在能量受限的移动设备和传感器网络中具有广泛的应用。这种电路设计的特点是在低电源电压下仍然能够提供稳定的基准电压。
以下是亚阈值CMOS基准电压源电路的基本原理分析:
1. CMOS电流源:
在亚阈值CMOS电路中,常使用CMOS电流源作为基准电流的源。CMOS电流源基于MOSFET的反馈机制,通过调整电流源的尺寸来实现恒定的电流输出。这个基准电流是整个电路的基准。
2. 基准电压的产生:
亚阈值CMOS电路通常通过将CMOS电流源的输出电压通过某种方式进行倍增或调整,得到相对于基准电流的基准电压。以下是一些常见的技术:
VOLTAGE MULTIPLYING SCHEME: 通过串联或并联的电流源,可以使得电压倍增。这可以通过级联多个电流源或通过使用电流镜等技术来实现。
微调电流源: 通过微调电流源的尺寸或电流来微调基准电流,从而达到稳定的基准电压。
3. 亚阈值操作:
亚阈值CMOS电路的一个显著特点是在低电源电压下(通常低于MOSFET的阈值电压)仍然能够正常工作。这种亚阈值操作有助于降低功耗,但也带来了一些挑战,例如增大了电流源的电阻。
4. 温度补偿:
为了提高基准电压的温度稳定性,可能需要使用一些温度补偿技术。这些技术可以包括利用二阶温度补偿电路,以确保基准电压在不同温度下仍然相对稳定。
总的来说,亚阈值CMOS基准电压源电路是一种适用于超低功耗应用的设计,通过有效利用亚阈值操作和CMOS电流源,能够在极低的电源电压下提供相对稳定的基准电压。设计者需要权衡稳定性、功耗和温度稳定性等因素,以满足具体应用的需求。