这篇文档属于类型a，即报告了一项原创性研究。以下是针对该研究的学术报告：

主要作者及研究机构
本研究的主要作者包括Jun Zhao、Xiao-hong Peng、Li-gang Hou、Yi-nan Zhang和Guo-qing Sun，他们来自北京工业大学的VLSI与系统实验室。研究发表在2017年第二届国际集成电路与微系统会议（2017 2nd International Conference on Integrated Circuits and Microsystems）上。

学术背景
本研究属于模拟集成电路设计领域，具体聚焦于带隙基准电压源（Bandgap Voltage Reference, BGR）的设计。带隙基准电压源是模拟电路和混合信号电路中的基本模块，广泛应用于模数转换器（A/D converters）、直流-直流转换芯片（DC-DC chips）和低压差线性稳压器（Low Dropout Regulator, LDO）等。随着集成电路技术的发展，设计具有低功耗、低温漂（Low Temperature Coefficient, TC）和高电源抑制比（High Power Supply Rejection Ratio, PSRR）的BGR成为必要。传统的BGR采用一阶温度补偿技术，但其精度难以满足高精度应用的需求。因此，本研究旨在设计一种低功耗、低温漂和高PSRR的高阶曲率补偿CMOS带隙基准电压源。

研究流程
本研究的设计流程包括以下几个步骤：
1. 电路设计：
- 本研究提出了一种改进的BGR电路，包含启动电路、偏置电路、两级运算放大器、PSRR增强电路和带隙核心电路五部分。
- 通过调整具有不同温度特性的电阻比例，消除基极-发射极电压（Base-Emitter Voltage, VBE）的高阶温度漂移项。
- 在电流镜中插入PSRR增强电路，保持栅源电压恒定，从而提高电路的PSRR。
- MOSFET设计在亚阈值区域，以降低功耗。

1. 温度补偿实现：

   • 传统BGR通过加权负温度系数的VBE和正温度系数的热电压（Thermal Voltage, VT）来实现接近零温度漂移的基准电压。
     
   • 本研究采用高阻多晶硅电阻（Polyrh）和P扩散电阻（Diffrp）实现二阶温度补偿。通过调整电阻比例，消除一阶和二阶温度漂移项。
     

2. PSRR增强电路设计：

   • PSRR增强电路通过使输出电流与电源电压独立来提高PSRR。当电源电压波动时，MOSFET的栅源电压变化保持输出电流稳定。
     

3. 启动电路设计：

   • 采用零功耗启动电路，确保电路在电源电压上升时能够正常工作，并在系统稳定后停止工作以减少功耗。
     

4. 仿真验证：

   • 使用TSMC 0.35μm CMOS工艺和Cadence Spectre软件对电路进行仿真验证。
     
   • 仿真内容包括基准电压随时间的变化、温度对基准电压的影响、PSRR特性、启动时间以及电源电压变化对基准电压的影响。
     

主要结果
1. 基准电压稳定性：
- 在3.3V电源电压和室温条件下，基准电压稳定在1.139V，变化范围为36.03×10^-6V，温度漂移系数为0.1916ppm/°C。

1. PSRR特性：

   • 在10kHz和1MHz频率下，PSRR分别达到105.9dB和46.27dB。
     

2. 启动时间：

   • 电路的启动时间为2.04μs，能够在电源电压上升后迅速稳定。
     

3. 线调整率：

   • 当电源电压从2.1V变化到6V时，基准电压的变化为0.02mV，线调整率为4.5ppm/V。
     

4. 功耗：

   • 电路在3.3V电源电压和室温条件下的最大电源电流为12.42μA，具有低功耗特性。
     

结论
本研究成功设计了一种低功耗、低温漂和高PSRR的CMOS带隙基准电压源。通过调整电阻比例实现二阶温度补偿，插入PSRR增强电路提高电源抑制比，并在亚阈值区域设计MOSFET以降低功耗。该电路在TSMC 0.35μm CMOS工艺中实现并验证，适用于高精度嵌入式电源管理芯片。

研究亮点
1. 实现了0.1916ppm/°C的低温漂系数，显著提高了BGR的温度稳定性。
2. PSRR在10kHz和1MHz频率下分别达到105.9dB和46.27dB，具有优异的电源抑制性能。
3. 启动时间仅为2.04μs，具有快速启动特性。
4. 最大电源电流为12.42μA，具有低功耗优势。

其他价值
本研究为高精度模拟集成电路设计提供了新的解决方案，特别是在植入式芯片和低功耗应用中具有重要的应用价值。研究结果对推动集成电路技术的发展具有重要意义。