西工大cmos实验报告七.doc

实验7 带隙基准电路原理与设计本实验将采用的参考电路原理图如下：实验内容：1. 仿真用bipolar实现的二极管的温度系数； 参考右图所示，可得到仿真结果如下所示：由仿真结果可以得到：二极管的温度系数为：。2. 参照原理图，令VREF温度系数为0，计算电阻R0/R1、输出VREF ；利用公式，欲使温度系数为0，则应其对温度求导等于0。由（1）仿真结果可知：，且有，m=1，n=8带入式，即可求得R0/R1=10.5因为上面的式子是在的条件下计算得到的，且知，带入式子，可得出。3. 设IREF为1uA，计算R0、R1； （电阻可以用串并联实现），电阻模型rrpoly2，2Kohm/方块，需采用实例化实现. 4.仿真Vref随电源电压VDD（0-5V） 的变化曲线，给出电路工作良好的VDD范围； 仿真结果如下图所示：由仿真结果可观察得到：电路工作良好的VDD范围为2V-5V。5. 仿真Vref随温度（-40120）的变化曲线，调节电阻值使电压随温度变化较小（小于5mV），计算温度漂移系数XX ppm/ *扫描结果如下：由仿真结果可知：当时，电压随温度变化最小。则当电阻时，电压随温度变化的仿真图如下所示：从.lis文件中可得到vmax= 1.3179E+00 ，vmin= 1.3170E+00 可求得此时的温度漂移系数： 附录：SP源文件1. 仿真用bipolar实现的二极管的温度系数-.2012303527*new MODEL*.protect.lib .HSPICE.LIB TT.lib .HSPICE.LIB TT_BIP.lib .HSPICE.LIB TT_RES.unprotect*netlist*q2 gnd gnd vbe pnp5 M=1i0 vdd vbe 1uvvdd vdd 0 5vgnd gnd 0 0.DC temp -40 125 0.1.probe v(vbe).end-4.仿真Vref随电源电压VDD（0-5V） 的变化曲线，给出电路工作良好的VDD范围；-.2012303527*new MODEL*.protect.lib .HSPICE.LIB TT.lib .HSPICE.LIB TT_BIP.lib .HSPICE.LIB TT_RES.unprotect*.SUBCKT BAND_GAP_Example vdd gnd vrefm0 net23 net23 vdd vdd penh L=6e-6 W=4e-6 M=1m1 net16 net23 vdd vdd penh L=6e-6 W=4e-6 m4 vref net23 vdd vdd penh L=6e-6 W=4e-6 M=1m2 net23 net16 net35 gnd nenh L=2e-6 W=4e-6 M=1m3 net16 net16 net48 gnd nenh L=2e-6 W=4e-6 M=1xr2 net42 net067 rrpoly2 l=300u W=2uxr3 net42 net067 rrpoly2 l=300u W=2uxr4 net42 net067 rrpoly2 l=300u W=2uxr0 net45 net35 rrpoly2 l=54 W=2uxr1 net067 vref rrpoly2 l=442u W=2uq2 gnd gnd net42 pnp5 M=1q1 gnd gnd net45 pnp5 M=8q0 gnd gnd net48 pnp5 M=1*.ENDS*x1 vdd gnd vref BAND_GAP_Example*vvdd vdd 0 5vgnd gnd 0 0*.options post acct probe.DC vvdd 0 5 0.001.probe v(vref).end-5.1仿真Vref随温度（-40120）的变化曲线，调节电阻值使电压随温度变化较小（小于5mV）-.2012303527*new MODEL*.protect.lib .HSPICE.LIB TT.lib .HSPICE.LIB TT_BIP.lib .HSPICE.LIB TT_RES.unprotect*.SUBCKT BAND_GAP_Example vdd gnd vrefm0 net23 net23 vdd vdd penh L=6e-6 W=4e-6 M=1m1 net16 net23 vdd vdd penh L=6e-6 W=4e-6 m4 vref net23 vdd vdd penh L=6e-6 W=4e-6 M=1m2 net23 net16 net35 gnd nenh L=2e-6 W=4e-6 M=1m3 net16 net16 net48 gnd nenh L=2e-6 W=4e-6 M=1xr2 net42 net067 rrpoly2 l=300u W=2uxr3 net42 net067 rrpoly2 l=300u W=2uxr4 net42 net067 rrpoly2 l=300u W=2uxr0 net45 net35 rrpoly2 l=rlength W=2uxr1 net067 vref rrpoly2 l=442u W=2uq2 gnd gnd net42 pnp5 M=1q1 gnd gnd net45 pnp5 M=8q0 gnd gnd net48 pnp5 M=1*.ENDS.param rlength=52.9u*x1 vdd gnd vref BAND_GAP_Example*vvdd vdd 0 5vgnd gnd 0 0*.options post acct probe.DC temp -40 125 0.1 sweep rlength 52.5u 53.5u 0.1be v(vref).end-5.2-.2012303527*new MODEL*.protect.lib .HSPICE.LIB TT.lib .HSPICE.LIB TT_BIP.lib .HSPICE.LIB TT_RES.unprotect*.SUBCKT BAND_GAP_Example vdd gnd vrefm0 net23 net23 vdd vdd penh L=6e-6 W=4e-6 M=1m1 net16 net23 vdd vdd penh L=6e-6 W=4e-6 m4 vref net23 vdd vdd penh L=6e-6 W=4e-6 M=1m2 net23 net16 net35 gnd nenh L=2e-6 W=4e-6 M=1m3 net16 net16 net48 gnd nenh L=2e-6 W=4e-6 M=1xr2 net42 net067 rrpoly2 l=300u W=2uxr3 net42 net067 rrpoly2 l=300u W=2uxr4 net42 net067 rrpoly2 l=300u W=2uxr0 net45 net35 rrpoly2 l=52.9u W=2uxr1 net067 vref rrpoly2 l=442u W=2uq2 gnd gnd net42 pnp5 M=1q1 gnd gnd net45 pnp5 M=8q0 gnd gnd net48 pnp5 M=1*.ENDS.param rlength=52.9u*x1 vdd gnd