ارائه مدار تولید کننده جریان با توان مصرفی پایین

تقريباً اكثر مدارهای سيگنال آنالوگ/مخلوط براي بهبود شرايط كاري زيربلوک هاي خود به منابع جريان خوبي نيازمند هستند. يك مرجع جريان مناسب بايستي براي عملكرد در محدوده دمايي گسترده از دقت جريان و قابليت اطمينان بالايي برخوردار باشد. براي كاهش وابستگي دمايي منابع جريان روش هاي مختلفي معرفي شده است. در اكثر كارها با افزودن يك جريان با ضريب تغييرات دمايي مثبت (PTAT) به يك جريان با ضريب تغييرات دمايي منفي (CTAT)، مرجع جريان مستقل از تغييرات دما ايجاد مي نمايند.در اين مقاله يك مرجع جريان با تكنيك تركيب ساختار ترانزيستورهاي اشباع و زيرآستانه ارائه مي شود. در اين كار ابتدا با هريك از اين ساختارها جريان هاي PTAT و CTAT توليد و با يكديگر تركيب مي شود. سپس براي دستيابي به ضريب تغييرات دمايي پايين جريان هاي خروجي اين دو ساختار با ضرايب مناسبي جمع مي شود تا يك جریان مرجع برابر با 111μA به دست آيد. مدار پيشنهادي براي اين مرجع جريان در تكنولوژي CMOS 1.11μm طراحی و در نرم افزار Cadence رسم و مدار استخراج شده از آن شبيه سازي مي شود. نتايج شبيه سازي نشان مي دهد كه اين مرجع جريان در بازه دمايی 01⁰C- تا 121⁰C برای حالت TT (شرايط شبيه سازي در حالت عادي و متداول) داراي ضريب تغييرات دمايي 3.81ppm/°C مي باشد. علاوه بر اين، ميانگين ضريب تغييرات دمايي آن براي 1111 بار تكرار مونت كارلو برابر 18.310ppm/°C است. همچنين نتايج شبيه سازي نشان مي دهد كه اين مدار نسبت به تغيير يك ولتي ولتاژ تغذيه داراي حساسيت 2.9 درصد مي باشد. ولتاژ دو سر اين مرجع جريان در 91 درصد مقدار نامی خود برابر 398mV بوده و توان مصرفي اين مدار در ولتاژ تغذيه 1.1V برابر 39.86μW است.

کلیدواژه ها:

جبران سازی ، رگولاتور ولتاژ ، مرجع ولتاژ ، نسبت رد منبع تغذیه