講演抄録/キーワード |
講演名 |
2007-07-26 08:55
MOSFETのしきい値電圧を参照した基準電圧源回路 ○上野憲一・廣瀬哲也・浅井哲也・雨宮好仁(北大) ICD2007-38 エレソ技報アーカイブへのリンク:ICD2007-38 |
抄録 |
(和) |
絶対零度でのMOSFETのしきい値電圧を出力する基準電圧源回路を開発した. この回路は, MOSFETのサブスレッショルド領域を利用して温度係数が正の電圧と負の電圧を生成し, これらを加算することでゼロ温度係数を実現する. また, バイアス電流の生成では, 抵抗体の代わりに強反転線形領域で動作するMOSFETを利用することで回路面積を削減している. この回路を0.35 um CMOSパラメータにより設計し,
その動作をSPICEシミュレーションで確認した. -20 ℃~100 ℃の温度変動に対して出力電圧の値は0.81 Vであり, その変動率は±0.2 %であった. また1.2 V~3 Vの電源電圧の変動に対して参照電圧の変動は±0.5 %であった. プロセス変動によるデバイスミスマッチを考慮してモンテカルロ解析を行い, 参照電圧の温度特性における相対バラツキが±0.3 %以内であることを確認した. この回路は, サブスレッショルド領域と強反転線形領域で動作するCMOS回路のみで構成し, 0.5 uWの極低電力で動作する. |
(英) |
We developed a voltage reference circuit using MOSFETs operated in the subthreshold region, except for the MOS resistor in the strong-inversion and deep triode region. The circuit consists of a current source subcircuit
and a constant-voltage subcircuit without resistors. We confirmed the operation of the circuit by SPICE simulation with a set of 0.35-um standard CMOS parameters. SPICE simulation demonstrated that the circuit generates the threshold voltage of nMOSFET, about 0.81 V, at absolute zero.
The accuracy of the reference circuit was within ±0.2 % in a temperature range of -20 - 100 ℃ and within ±0.5 % for a VDD range of 1.2 - 3 V. To confirm the circuit operation with device variation,
we carried out Monte Carlo simulations assuming process spread and device mismatch in all MOSFETs. The error of the output voltage was within ±0.3 % in the temperature range. The total power consumption of the circuit was 0.5 uW with a VDD of 1.5 V. |
キーワード |
(和) |
CMOS / 参照電圧源 / 基準電圧源 / サブスレッショルド(弱反転)領域 / 強反転線形領域 / 極低消費電力 / / |
(英) |
CMOS / Voltage reference / Subthreshold region / Weak-inversion / Deep triode region / Ultralow-power / / |
文献情報 |
信学技報, vol. 107, no. 163, ICD2007-38, pp. 5-10, 2007年7月. |
資料番号 |
ICD2007-38 |
発行日 |
2007-07-19 (ICD) |
ISSN |
Print edition: ISSN 0913-5685 Online edition: ISSN 2432-6380 |
著作権に ついて |
技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します.(許諾番号:10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034) |
PDFダウンロード |
ICD2007-38 エレソ技報アーカイブへのリンク:ICD2007-38 |