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Op-Amps and Startup Circuits for CMOS Bandgap References With Near 1-V Supply

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标签: 带隙基准

带隙基准

CMOS集成电路

CMOS集成电路

The  design  of  bandgap-based  voltage  references  in  digital  CMOS  raises  several  design  difficulties,  as  the  supply  voltage  is  lower  than  the  silicon  bandgap  in  electron  volts,  i.e.,  1.2  V.  A  current-mode  architecture  is  used  in  order  to  address  the  main  issues  posed  by  the  low  supply,  but  the  implementation  of  the  operational  amplifier  and  of  dedicated  startup  circuits  deserves  some  attention.  Even  if  nonstandard  devices  such  as  depletion-mode  MOS  transistors  may  be  helpful  to  manage  the  supply  scaling,  they  are  seldom  available  and  poorly  characterized.  Therefore,  they  must  be  avoided  in  a  robust  design  featuring  a  high  portability.  This  paper  proposes  some  circuit  solutions  suitable  for  very  low-supply-voltage  operation  and  addresses  the  main  issues  of  achieving  the  correct  bias  point  at  the  power  on.  A  few  bandgap  references  were  implemented  in  digital  0.35-  and  0.18-μm  technologies  featuring  a  nominal  output  voltage  of  about  500  mV  and  minimum  supplies  from  1.5  to  0.9  V.

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