Referências de tensão integradas CMOS : testes, medidas e caracterização térmica

Abstract

Este trabalho descreve o setup de medidas e os resultados experimentais de uma Referência de Tensão somente com transistores NMOS baseada no ponto ZTC. Os transistores Zero- VT são usados como cargas ativas no circuito aberto e de feedback do circuito. Os resultados de medição de 10 amostras (processo 130 nm CMOS) do mesmo lote mostram que o circuito pode operar em 0,6 V de tensão mínima de alimentação, produz um Vref 0,372 V com 3 mV de desvio padrão, em comparação com 0,450 V e 29,2 mV respectivamente da simulação pós-layout. Além disso, o circuito ocupa uma área de apenas 0,006 mm 2. O coeficiente de temperatura medido de -55 oC a 75 oC é 76 ppm / oC para alimentação nominal de 1,2 V. O consumo de energia à temperatura ambiente e a alimentação de 1,2 V é de cerca de 0,9 μW. O circuito atinge um line sensitivity de apenas 0.177 % / V. O PSR foi medido em 500 Hz, 1 Khz, 10Khz e 100Khz e os resultados foram -27,5 dB, -23,5, -11,5 e -9,42 respectivamente.

This work describes the measurement setup and results of NMOS-Only Voltage Reference based on the Zero Temperature Coefficient (ZTC) transistor point. Zero-VT transistors are used as active loads in the open and feedback loop of the circuit. Measurement results from 10 samples (130 nm CMOS process) of the same batch shows that circuit can operate at 0.6 minimum supply voltage, produces a Vref of 0.372 V with 3 mV of standard deviation, in comparison of 0.450 V and 29.2 mV respectively for post-layout simulation. Also the circuit occupy a 0.006 mm2 area. Measured temperature coefficient from -55 oC to 75 oC is 76 ppm/oC for nominal 1.2 V supply. Power consumption at room temperature and 1.2 V supply is around 0.9 μW. The circuit achieve a line sensitivity of only 0.177 %/V. The PSR was measured in 500 Hz, 1 Khz, 10Khz and 100Khz and the results was -27.5 dB, -23.5, -11.5 and -9.42 respectively.