Thiết kế nguồn điện áp tham chiếu Bandgap công suất thấp sử dụng công nghệ CMOS 28nm

##plugins.themes.academic_pro.article.main##

Author

  • Nguyễn Đức Huy, Nguyễn Kim Ánh

Từ khóa:

CMOS
bandgap
điện áp tham chiếu
công suất thấp

Tóm tắt

Khối tham chiếu Bandgap là một thành phần cơ bản, đóng vai trò thiết yếu trong nhiều thiết kế mạch tương tự và mạch số hiện nay. Chức năng quan trọng nhất của khối tham chiếu là tạo ra điện áp hoặc dòng điện một chiều có giá trị cố định, ít bị phụ thuộc nhất vào sự biến đổi của mạch do nhiễu, sự thay đổi về điện áp nguồn cấp và biến thiên của nhiệt độ trong các điều kiện hoạt động khác nhau của mạch.
Bài báo đề xuất một cấu trúc mạch tham chiếu Bandgap công suất thấp, được thực hiện trên công nghệ CMOS 28nm, hoạt động ổn định trong một dải điện áp nguồn từ 1,1 tới 2V với hệ số khử nhiễu nguồn 54dB. Vi mạch tạo giá trị điện áp tham chiếu đầu ra 0,6V và đạt được hệ số phụ thuộc nhiệt độ nhỏ hơn 10ppm/°C trong dải nhiệt độ hoạt động từ -40°C tới 105°C. Dưới điện áp nguồn 1,2V, mạch tiêu thụ dòng chỉ 2,87µA, cho ra công suất tiêu thụ 3,46µW.

Tài liệu tham khảo

    [1] Alhassan, Nashiru, Zekun Zhou, and Edgar Sánchez-Sinencio, "An all-MOSFET voltage reference with− 50-dB PSR at 80 MHz for low-power SoC design", IEEE Transactions on Circuits and Systems II: Express Briefs, vol 64(8), 2016, pp. 892-896.
    [2] Far, Ali, "A low supply voltage 2µW half bandgap reference in standard sub-µ CMOS", 2014 IEEE International Conference on Electronics, Computing and Communication Technologies (CONECCT), Indian Institute of Science, Bangalore, India, IEEE, 6-7 Jan 2014, pp. 1-5.
    [3] Alhasssan, Nashiru, Zekun Zhou, and Edgar Sánchez Sinencio, "An all-MOSFET sub-1-V voltage reference with a—51–dB PSR up to 60 MHz", IEEE Transactions on Very Large Scale Integration (VLSI) Systems, vol. 25(3), 2016, pp. 919-928.
    [4] M. Silva Pereira, Joao E. N. Costa, M. Santos, J. Caldinhas, "A 1.1 A Voltage Reference Circuit With High PSRR and Temperature Compensation", Conference on Design of Circuits and Integrated Systems (DCIS), Portugal, 2015, pp. 1-5.
    [5] Bolun Zhan, Xiaole Cui, Yifan Zhang, Chun Yang, Ying Xiao, Xinnan Lin, "A 0.8V CMOS Bandgap Voltage Reference Design", IEEE International Conference on Electron Devices and Solid-State Circuits (EDSSC), Singapor, 2015, pp. 356-359.
    [6] Z.-K. Zhou, "A 1.6-V 25-μA 5-ppm/°C curvature-compensated bandgap reference”, IEEE Trans. Circuits Syst. I, vol. 59, no. 4, 2012, pp. 677-684.
    [7] Neil H. E. Weste, D. M. Harris, CMOS-VLSI-design: A circuits and systems perspective, Pearson, 2010.
    [8] B. Razavi, "The Bandgap reference”, IEEE Solid-State Magazine, vol. 8, no. 3, Summer 2016, pp. 9-12.
    [9] K. Kuijk, "A precision reference voltage source”, Solid-State Circuits, IEEE Journal of, vol. 8, no. 3, 1973, pp. 222-226.
    [10] B. Razavi, Design of Analog CMOS Integrated Circuits, McGraw-Hill, 2001.
    [11] P. K. M. K. N. Leung and P. K. T. Mok, "A Sub-1-V 15-ppm/ C CMOS bandgap voltage reference without requiring low threshold voltage device”, IEEE Journal of Solid-State Circuits, vol. 37, no. 4, 2002, pp. 526-530.
    [12] D. F. Bowers and E. J. Modica, "Curvature-corrected low-noise sub-bandgap reference in 28 nm CMOS technology”, Electronics Letters, vol. 50, no. 5, 2014,pp. 396-398.
    [13] F. Neri, T. Brauner, E. De Mey and C. Schippel, "Low-power, wide supply voltage bandgap reference circuit in 28nm CMOS ", IEEE Jordan Conference on Applied Electrical Engineering and Computing Technologies (AEECT), 2015, pp. 1-6.
    [14] Nashiru Alhassan, Zekun Zhou, and Edgar Sánchez-Sinencio, "An All-MOSFET Voltage Reference With -50dB PSR @ 80 MHz for Low Power SoC Design", IEEE Transactions on Circuits and Systems II: Express Briefs, vol. 64, no. 8, 2017, pp. 892-896.
Xem thêm

##plugins.themes.academic_pro.article.sidebar##

Đã Xuất bản

Apr 30, 2020
Download
PDF
Cách trích dẫn
Nguyen Duc Huy, Nguyen Kim Anh. “Thiết Kế nguồn điện áp Tham chiếu Bandgap công suất thấp sử dụng công nghệ CMOS 28nm”. Tạp Chí Khoa học Và Công nghệ - Đại học Đà Nẵng, vol 18, số p.h 4.1, Tháng Tư 2020, tr 29-34, https://jst-ud.vn/jst-ud/article/view/2981.

##plugins.themes.academic_pro.article.details##