MẠCH TẠO ĐIỆN ÁP THAM CHIẾU ỔN ĐỊNH ĐẠT ĐƯỢC 6.8 ppm/oC TRÊN CÔNG NGHỆ CMOS 180 nm

Tóm tắt

Bài báo này trình bày về thiết kế mạch tạo điện áp tham chiếu ổn định (Bandgap Voltage Reference: BGR) không phụ thuộc vào sự thay đổi của quy trình công nghệ, nhiệt độ và điện áp nguồn cung cấp (Process, Temperature, Voltage: PVT) ứng dụng cho các mạch điện tử yêu cầu điện áp tham chiếu có độ chính xác cao tích hợp trên chip. Mạch BGR đề xuất đạt được hệ số nhiệt độ (Temperature Coefficient: TC) thấp bằng cách kết hợp sử dụng mạch khuếch đại thuật toán (Operational Amplifier: OPA) có hệ số khuếch đại cao và kỹ thuật điều chỉnh điện áp đầu ra. Ngoài ra, mạch OPA được thiết kế với mạch phân áp cho các bóng bán dẫn nằm bên trong mạch nên tăng khả năng tích hợp trên chip. Mạch BGR với kỹ thuật điều chỉnh điện áp đầu ra đề xuất được thiết kế trên công nghệ CMOS 180 nm. Kết quả mô phỏng thể hiện mạch tạo ra điện áp tham chiếu ổn định 0,6 V và tiêu thụ công suất 54,36 µW với điện áp nguồn cung cấp 1,8 V. Hệ số nhiệt độ trung bình đạt được là 6,8 ppm/^oC cho khoảng nhiệt độ rộng từ -40^oC đến 125^oC và chất lượng điều chỉnh tuyến tính là 0,12 %/V. Tỷ số loại bỏ tạp âm nguồn cung cấp tại 1 kHz, 100 kHz và 1 MHz tương ứng là 51,3 dB, 32,4 dB và 20,1 dB.