西安交大科研人员创造新式全CMOS亚阈值电压基准
来源:融创网 发表于2019-07-24 22:40:08 编辑:邢菲
摘要: 近年来,物联网、生物医疗和人工智能等职业快速开展,对作业在1V以下的超低功耗集成电路需求越来越火急。如安在低电源电压下发生不随工艺、电源电

近年来,物联网、生物医疗和人工智能等职业快速开展,对作业在1V以下的超低功耗集成电路需求越来越火急。如安在低电源电压下发生不随工艺、电源电压、温度改变的电压基准是低压集成电路规划需求处理的一个重要问题。传统MOSFET亚阈值电压基准的偏置电路和中心电路分隔,再加上阈值MOSFET本身受工艺动摇影响较大,模型准确度较低,使得现有的电压基准电路的线性调整率、电源按捺比都体现欠安,对工艺改变的敏感度较高,本身的功耗也很大。

为处理上述问题,一起完成超低功耗和低电压的功能,西安交通大学微电子学院立异性地发明晰一种自偏置高阈值管漏端输出的亚阈值基准电压源,可以在0.5V的电压下作业,功耗仅为650pW。该基准源使用亚阈值区MOSFET的?VTH补偿热电势的温度系数,结合自偏置技能并选取适宜的偏置电流提高了基准的线性调整率、电源按捺比,并明显下降基准对工艺改变的敏感度。该规划通过了流片和测验,可作业的电源电压规模为0.5-2.2V,温度规模为-40℃-125℃。未修调时25℃下的均匀基准电压为211.46mV,标准差仅为0.64mV;修调前基准的均匀温度系数为152.8ppm/℃,修调后均匀温度系数到达11.4 ppm/℃。基准电压线性调整率度为0.031%,低频PSRR为-61.5dB,中心电路面积为0.0012mm2。

 

该项研究作业以“A 0.5 V, 650 pW, 0.031%/V Line Regulation Subthreshold Voltage Reference with Low Sensitivity to Process Variations”为题,被集成电路规划范畴的世界尖端会议IEEE European Solid-State Circuits Conference选用。作为ISSCC的姊妹会议,ESSCIRC在全球集成电路规划范畴具有极高的名誉。这也是近年来西安交通大学首篇当选ESSCIRC的论文。该论文榜首作者王玉伟为微电子学院二年级硕士生,通讯作者为其导师张鸿副教授,合作者还包含张瑞智副教授和博士生孙权。王玉伟本科、硕士均就读于西安交通大学微电子学院,曾获第六届大学生集成电路规划大赛一等奖,并取得2019度研究生国家奖学金。

 

该作业得到了国家自然科学基金的支撑。

近年来,西安交通大学微电子学院在耿莉教授等多名教师的带领下,在数模混合集成电路规划范畴取得了一系列的研究效果,获国家发明专利授权近30项,一系列立异相继效果宣布在 IEEE TPE,IEEE TCAS-I,IEEE TCAS-II,IEEE TBioCAS,IEEE TVLSI,IEEE PTL,IEEE TCAD,IEEE TPDS,ESSCIRC,CICC,ASSCC,ISCAS,DAC 等集成电路范畴的世界尖端期刊和会议上,取得了必定的世界知名度和名誉。

 

西安交大科研人员创造新式全CMOS亚阈值电压基准源

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