ارائه مدار مرجع تولید كننده ولتاژ با مصرف توان پایین

تقریباً اکثر مدارهای سیگنال آنالوگ/مخلوط برای بهبود شرایط کاری زیربلوک های خود به منابع جریان خوبی نیازمند هستند. یک مرجع جریان مناسب بایستی برای عملکرد در محدوده دمایی گسترده از دقت جریان و قابلیت اطمینان بالایی برخوردار باشد. برای کاهش وابستگی دمایی منابع جریان روش های مختلفی معرفی شده است. در اکثر کارها با افزودن یک جریان با ضریب تغییرات دمایی مثبت PTAT به یک جریان با ضریب تغییرات دمایی منفی CTAT، مرجع جریان مستقل از تغییرات دما ایجاد می نمایند.در این مقاله یک مرجع جریان با تکنیک ترکیب ساختار ترانزیستورهای اشباع و زیرآستانه ارائه می شود. در این کار ابتدا با هریک از این ساختارها جریانهای PTAT و CTAT تولید و با یکدیگر ترکیب می شود. سپس برای دستیابی به ضریب تغییرات دمایی پایین جریان های خروجی این دو ساختار با ضرایب مناسبی جمع می شود تا یک جریان مرجع برابر با μA100 به دست آید. مدار پیشنهادی برای این مرجع جریان در تکنولوژی μm18.0 CMOS طراحی و در نرم افزار Cadence رسم و مدار استخراج شده از آن شبیه سازی می شود. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که این مرجع جریان در بازه دمایی 40 ⁰C - تا 120 ⁰C برای حالت TT شرایط شبیه سازی در حالت عادی ومتداول دارای ضریب تغییرات دمایی ppm/⁰c 3.68 می باشد. علاوه بر این، میانگین ضریب تغییرات دمایی آن برای 1000 بار تکرار مونت کارلو برابر ppm/⁰C 16.384 است. همچنین نتایج شبیه سازی نشان می دهد که این مدار نسبت به تغییر یک ولتی ولتاژ تغذیه دارای حساسیت 2.9 درصد باشد. ولتاژ دو سر این مرجع جریان در 98 درصد مقدار نامی خود برابر mV 396 بوده و توان مصرفی این مدار در ولتاژ تغذیه 1.8 V برابر W39.67 است.

کلیدواژه ها:

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