Uma referência de tensão e corrente CMOS utilizando SCCTs e com VDD de 0,85 V

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2021
Autor(a) principal: CASTRO, Thainann Henrique Pereira de lattes
Orientador(a): MORENO, Robson Luiz lattes
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Itajubá
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação: Mestrado - Engenharia Elétrica
Departamento: IESTI - Instituto de Engenharia de Sistemas e Tecnologia da Informação
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
Área do conhecimento CNPq:
Link de acesso: https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/2849
Resumo: Este trabalho apresenta uma topologia de uma referência de tensão e corrente pouco sensível em relação à temperatura de operação, tensão de alimentação e aos efeitos dos processos de fabricação CMOS. Para alcançar a compensação térmica, é utilizado uma configuração self-cascode composite transistor (SCCT), que é responsável pela geração das tensões PTAT (proportional to absolute temperature) e CTAT (complementary to absolute temperature), que são somadas através do auxílio de amplificadores operacionais (AmpOp) e espelhos de corrente. O circuito fornece uma referência de tensão e corrente média, dos valores medidos, de 483,58 mV e 1,317 µA com coeficientes de temperatura (TC) de 25 ppm/ °C e 77 ppm/ °C respectivamente, operando em uma faixa de temperatura de -30 °C a 100 °C, com uma tensão mínima de 850 mV e PSR médio, em 50 Hz, de -15,2 dB e -16,36 dB em 1.8 V para VREF e IREF respectivamente. A área do circuito desenvolvido é 269 µm x 654 µm. São apresentadas nesta dissertação, a descrição do projeto, e simulações pertinentes do circuito pós leiaute da topologia proposta e sua caracterização elétrica. O circuito foi desenvolvido usando um processo CMOS padrão de 180 nm.
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spelling 2021-12-062022-01-142022-01-14T17:53:22Z2022-01-14T17:53:22Zhttps://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/2849Este trabalho apresenta uma topologia de uma referência de tensão e corrente pouco sensível em relação à temperatura de operação, tensão de alimentação e aos efeitos dos processos de fabricação CMOS. Para alcançar a compensação térmica, é utilizado uma configuração self-cascode composite transistor (SCCT), que é responsável pela geração das tensões PTAT (proportional to absolute temperature) e CTAT (complementary to absolute temperature), que são somadas através do auxílio de amplificadores operacionais (AmpOp) e espelhos de corrente. O circuito fornece uma referência de tensão e corrente média, dos valores medidos, de 483,58 mV e 1,317 µA com coeficientes de temperatura (TC) de 25 ppm/ °C e 77 ppm/ °C respectivamente, operando em uma faixa de temperatura de -30 °C a 100 °C, com uma tensão mínima de 850 mV e PSR médio, em 50 Hz, de -15,2 dB e -16,36 dB em 1.8 V para VREF e IREF respectivamente. A área do circuito desenvolvido é 269 µm x 654 µm. São apresentadas nesta dissertação, a descrição do projeto, e simulações pertinentes do circuito pós leiaute da topologia proposta e sua caracterização elétrica. O circuito foi desenvolvido usando um processo CMOS padrão de 180 nm.This work presents a topology of a voltage and current reference with little sensitivity in relation to operating temperature, supply voltage and the effects of CMOS fabrication processes. To achieve thermal compensation, a self-cascode composite transistor (SCCT) configuration is used, which is responsible for the generation of PTAT (proportional to absolute temperature) and CTAT (complementary to absolute temperature) voltages, which are summed through the aid of amplifiers operational (AmpOp) and current mirrors. The circuit provides an average voltage and current reference, measured values, of 483.58 mV and 1.317 µA with temperature coefficients (TC) of 25 ppm/°C and 77 ppm/°C respectively, operating in a temperature range from -30 °C to 100 °C, with a minimum voltage of 850 mV and average PSR at 50 Hz, -15.2 dB and -16.36 dB at 1.8 V for VREF and IREF respectively. The developed circuit area is 269 µm x 654 µm. It is presented in this dissertation, the project description, and pertinent simulations of the post-layout circuit of the proposed topology and its electrical characterization. The circuit was developed using a standard 180 nm CMOS process.porUniversidade Federal de ItajubáPrograma de Pós-Graduação: Mestrado - Engenharia ElétricaUNIFEIBrasilIESTI - Instituto de Engenharia de Sistemas e Tecnologia da InformaçãoCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELÉTRICAReferência de tensãoAnálise dos SCCTsEquacionamentoUma referência de tensão e corrente CMOS utilizando SCCTs e com VDD de 0,85 Vinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisMORENO, Robson Luizhttp://lattes.cnpq.br/6281644588548940COLOMBO, Dalton Martinihttp://lattes.cnpq.br/0909961438322138http://lattes.cnpq.br/0436789142001069CASTRO, Thainann Henrique Pereira deCASTRO, Thainann Henrique Pereira de. Uma referência de tensão e corrente CMOS utilizando SCCTs e com VDD de 0,85 V. 2021. 85 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) – Universidade Federal de Itajubá, Itajubá, 2021.info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UNIFEI (RIUNIFEI)instname:Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI)instacron:UNIFEILICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/bitstream/123456789/2849/2/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD52ORIGINALDissertação_2022002.pdfDissertação_2022002.pdfapplication/pdf2894734https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/bitstream/123456789/2849/1/Disserta%c3%a7%c3%a3o_2022002.pdf5562c9c5bc65861fdc5f27be3f377740MD51123456789/28492022-01-14 15:01:20.994oai:repositorio.unifei.edu.br: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Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.unifei.edu.br/oai/requestrepositorio@unifei.edu.br || geraldocarlos@unifei.edu.bropendoar:70442025-08-26T21:10:29.598274Repositório Institucional da UNIFEI (RIUNIFEI) - Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI)false
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