电压基准源是模拟电路(混合信号电路)设计中广泛采用的一个关键的基本模块,它的温度稳定性以及抗噪性能影响着整个电路系统的精度和性能。采用标准CMOS工艺设计出应用于“微硅电容加速度传感器单片测试电路”中的高性能电压基准源即是本文的主要研究目的。本文首先介绍了电压基准源的国内外发展现状与趋势,给出了电压基准源的性能指标,分析了带隙电压基准源的原理。然后通过比较和分析电流密度比补偿型、弱反型工作型和多晶硅栅功函数差型三种带隙电压基准源电路结构的优缺点,确定了电流密度比补偿型共源共栅结构作为本设计核心电路结构,运用负反馈技术设计了基准输出缓冲电路、输出电压倍乘电路,改善了核心电路的带负载能力和电流驱动能力。在考虑利用实际电阻的温度系数来进行带隙基准高阶温度补偿的基础上,实现了带隙电压基准源的电路设计。接着应用无锡上华标准0.6um CMOS工艺提供的元器件模型参数进行了电路仿真,并根据尺寸设计规则设计了整体电路的的版图,最后运用Cadence中的版图验证工具集Dracula对电路版图成功地进行了DRC(Design Rule Cherker)、LVS(Layout Versus Schematic)验证,证明了电路版图设计的可行性,完成了IC设计从前端到后端的设计流程。仿真结果表明:在室温27℃时,本文设计的电压基准源提供的两种输出电压为1.24994v和2.50048v,非常接近项目所要求的标称1.25v和2.50v输出的要求;在工作温度-40℃～85℃这个温度范围内,输出电压1.24994v的温度系数为17.8ppm/℃。随着工艺角的变化,在5v工作电源下,本模块消耗的最大功耗为1.94mW,最小为1.13mW。在1Hz～600MHz的频率范围内,最差情况下的电源抑制比为-20.7dB。整个电路设计符合项目总体设计要求。