Projeto de circuito integrado CMOS para referência de tensão sub-1v

• Autor(a) principal: Werle, Felipe Corrêa
• Data de Publicação: 2012
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRGS
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/65431
• topic: Engenharia elétrica; Microelectronics; Integrated circuits; Reference voltage; Bandgap voltage reference; Amplifier; MOS transistor

Este trabalho apresenta um estudo de design de circuitos CMOS para referências de tensão inferiores à tensão de bandgap assim como a sua implementação. O maior desafio nesse tipo de projeto está em encontrar outro parâmetro, tão estável quanto a referência clássica de bandgap, e que possa ser utilizado como fonte de tensão a fim de proporcionar um potencial sub-volt (abaixo de 1V) com uma boa estabilidade térmica. Essa necessidade surge no momento em que as novas tecnologias CMOS estão reduzindo a tensão máxima de alimentação admissível nos circuitos integrados. Os circuitos digitais CMOS abaixo de 32nm podem operar confiavelmente com tensões inferiores à tensão de bandgap (1.1 a 1.2V), além do que a eficiência energética dos circuitos CMOS digitais aumenta com a redução da tensão. Daí surge esse desafio de desenvolver referências de tensão DC sub-1V. A referência de tensão desenvolvida ao longo desse trabalho pode ser utilizada para em diversas aplicações típicas em circuitos analógicos ou como dispositivo de estimação da tensão de limiar, por ser baseada na mesma. Nesse trabalho, é projetada uma referência de tensão capaz de proporcionar tensões abaixo de 1V e que sejam proporcionais à tensão de tensão de limiar do MOSFET. Referências de tensão normalmente têm uma grande resistência de saída o que impede a sua utilização direta para fornecer uma corrente à carga. Para solucionar este problema e fornecer um circuito mais completo, foi desenvolvido um amplificador a fim de fornecer maior potência para os circuitos subsequentes, para preservar a referência e permitir um trimming se for necessária uma referência de maior precisão.