مرجع جریان µA100 با ضریب تغییرات دمایی پایین مبتنی بر ترکیب ترانزیستورهای زیرآستانه و اشباع

Abstract

در این مقاله یک مرجع جریان با تکنیک ترکیب ساختار ترانزیستورهای اشباع و زیرآستانه ارائه می‌شود. در این کار ابتدا با هریک از این ساختارها جریان‌های PTAT و CTAT تولید و با یکدیگر ترکیب شد. سپس برای دستیابی به ضریب تغییرات دمایی پایین جریان‌های خروجی این دو ساختار با ضرایب مناسبی جمع گردید تا یک جریان مرجع برابر با µA100 به دست آید. مدار پیشنهادی برای این مرجع جریان در تکنولوژی 0.18μm CMOS TSMC طراحی و جانمایی آن به ابعاد 177.4μm×180.5μm در نرم‌افزار Cadence رسم و مدار استخراج شده از آن شبیه‌سازی شد. نتایج شبیه‌سازی نشان دادند که این مرجع جریان در بازه دمایی ºC40- تا ºC120 برای حالت TT دارای ضریب تغییرات دمایی ppm/ºC3.68 می‌باشد. علاوه بر این، میانگین ضریب تغییرات دمایی آن برای 1000 بار تکرار مونت کارلو برابر ppm/ºC 16.384 است. همچنین نتایج شبیه‌سازی نشان داد که این مدار نسبت به تغییر یک ولتی ولتاژ تغذیه دارای حساسیت 2.9% می‌باشد. ولتاژ دو سر این مرجع جریان در 98% مقدار نامی خود برابر mV396 است. توان مصرفی این مدار در ولتاژ تغذیه V8/1 برابر 39.67µW است.