Калибруемый источник опорного напряжения с пониженным уровнем фликкер-шумов
- 1,2,3,4 Воронежский государственный университет (г. Воронеж, Россия)
Аннотация
Постановка проблемы. В настоящее время типовым блоком для построения большинства цифровых и аналоговых систем по-прежнему остаются источники опорного напряжения (ИОН). Необходимо создать новый источник опорного напряжения, способный работать в широком диапазоне напряжений.
Цель. Разработать калибруемый малошумящий источник опорного напряжения.
Результаты. Представлен новый источник опорного напряжения с возможностью коррекции номинала опорного напряжения и температурного коэффициента, способный работать в широком диапазоне напряжений питания от 2,5 до 5,5 В и токе питания менее 100 мкА, обладающий низким уровнем фликкер-шумов, с среднеквадратичным отклонением менее 4 мкВ в полосе 0,01–25 Гц. Отмечено, что после тримминга ИОН имеет температурный коэффициент менее 5 ррm/℃ в температурном диапазоне от −60 до +150°С. Установлено, что опорное напряжение составляет 1,25 В с возможностью подстройки с шагом 2–3 мВ в диапазоне 1,24–1,26 В. Данный ИОН выполнен по технологии КМОП 180 нм.
Практическая значимость. На основании полученных результатов установлено, что в некоторых приложениях, таких как аналогово-цифровые (АЦП) и цифро-аналоговые преобразователи (ЦАП), точность и шумовые характеристики ИОН оказывают значительное влияние на производительность всей системы.
- Поступила
- 02.12.2024
- Одобрена
- 16.12.2024
- Принята
- 27.02.2025
Для цитирования
Кондратович П.А., Корчагин Ю.Э., Тучин А.В., Титов К.Д. Калибруемый источник опорного напряжения с пониженным уровнем фликкер-шумов // Нанотехнологии: разработка, применение – XXI век. 2025. Т. 17. № 1. С. 35–44. DOI: https://doi.org/ 10.18127/ j22250980-202501-04
Список источников
- Razavi B. Design of Analog CMOS Integrated Circuits. Second Edition. Published by McGraw-Hill Education. 2 Penn Plaza. New York. 2017.
- Hilbiber D. A New Semiconductor Voltage Standard. ISSCC Dig. of Tech. Papers. P. 32–33. February 1964.
- Gunawan M., Meijer G., Huijsing J.H. A curvature-corrected lowvoltage bandgap reference. IEEE Journal of Solid-state Circuits. 1993.
- Kapil Jainwal, Mukul Sarkar, Kushal Shahz Analysis and validation of low-frequency noise reduction in MOSFET circuits using variable duty cycle switched biasing. IEEE Journal of the Electron Devices Society. P. 420–431. February 2018.
- Guang Ge, Cheng Zhang, Gian Hoogzaad, Kofi A. A. Makinwa A Single-Trim CMOS Bandgap Reference With a Inaccuracy of 0.15% From 40°C to 125°C. IEEE International Solid-State Circuits Conference (ISSCC). March 2010.
- Herbst S. A Low-Noise Bandgap Voltage Reference Employing Dynamic Element Matching. Massachusetts Institute of Technology. September 2011.
- Johan F. Witte, Kofi A. A. Makinwa, Johan H. Huijsing. Dynamic Offset Compensated CMOS Amplifiers 2009.
- Патент на изобретение № 2813175. Малошумящий источник опорного напряжения. Заявка № 2023115241.