2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、基準參考源(Reference)是集成電路中一個重要的單元模塊,廣泛應(yīng)用于各種模擬集成電路、數(shù)?;旌闲盘柤呻娐泛推舷到y(tǒng)(SoC)芯片中。隨著集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和半導(dǎo)體制造工藝技術(shù)的進步,深亞微米標準CMOS工藝將將成為片上系統(tǒng)(SoC)集成電路設(shè)計的主流,因此本論文基于SMIC 0.18 μm標準CMOS工藝技術(shù),采用工作在亞閾值區(qū)MOSFET設(shè)計純CMOS高精度基準參考源具有一定先進性和代表性。 本論文的研究工作主要是包括

2、三個方面的內(nèi)容,即亞閾值MOSFET基準電路模型的研究、亞閾值MOSFET基準電路的設(shè)計和亞閾值MOSFET基準電路的誤差修正。 對于亞閾值MOSFET基準電路模型的研究。首先基于CMOS器件結(jié)構(gòu)和影響MOSFET閾值電壓的因素,分析總結(jié)出MOSFET閾值電壓的表達式。直接從亞閾值MOSFET漏源電流(即亞閾值電流)的方程中,得到亞閾值MOSFET柵源電壓表達式,并分析其溫度特性。然后基于SMIC 0.18 μm 標準CMOS工

3、藝模型,對MOSFET閾值電壓和亞閾值MOSFET柵源電壓溫度特性進行仿真驗證,得出設(shè)計亞閾值MOSFET基準電路所必需的理論依據(jù)。接著基于傳統(tǒng)的帶隙基準參考源的設(shè)計原理,利用工作在亞閾值區(qū)的MOSFET的I-V特性,提出了兩種亞閾值MOSFET基準電路模型:電壓模電路模型和電流模電路模型。 對于亞閾值MOSFET基準電路的設(shè)計。首先,根據(jù)提出的兩種亞閾值MOSFET基準電路模型,設(shè)計了兩款簡單適用的低電壓低功耗MOSFET基準

4、參考源電路。接著,針對高端消費類電子芯片和通信類電子芯片的性能要求,圍繞基準參考源的溫度系數(shù)和電源抑制比等性能指標,設(shè)計了四種低電壓低功耗高性能的亞閾值MOSFET基準電路。對設(shè)計的每一款低電壓低功耗亞閾值MOSFET基準電路均進行了詳細的電路原理分析,給出了相關(guān)的電路公式和重要的設(shè)計參考結(jié)論。 第一種亞閾值MOSFET電流?;鶞孰娐肥腔诤唵蔚碾娐放渲?,充分利用了反饋技術(shù)來設(shè)計的。其最大的優(yōu)點是在一定溫度范圍內(nèi)具有很低的溫漂系

5、數(shù),可以在低于1V電源電壓下工作,且功耗也很低,但是其輸出基準電壓不能任意調(diào)節(jié),低頻電源抑制比也不是很高。 第二種亞閾值MOSFET電流?;鶞孰娐肥抢貌煌愋偷募呻娮铚囟认禂?shù)的差異來設(shè)計具有高階溫度曲率補償?shù)幕鶞蕝⒖荚础F渥畲蟮膬?yōu)點是在比較寬的溫度范圍內(nèi)具有較低的溫漂系數(shù),但電路中用到了低阻集成電阻,使得芯片的面積較大,而且所需電源電壓高于1V。 第三種亞閾值MOSFET電流?;鶞孰娐肥抢胣MOSFET和pMOSF

6、ET的閾值電壓的差異來設(shè)計具有高階溫度曲率補償?shù)幕鶞蕝⒖荚?。由于誤差放大器采用了低電壓的設(shè)計策略,因此這種基準電路可以工作在1 V電源電壓下。 第四種是一種高電源抑制比的亞閾值MOSFET電流?;鶞孰娐?。它主要是采用電壓調(diào)制技術(shù)和提高運算放大器電源抑制比的方法,來提高基準參考源的電源抑制比,其低頻電源增益可以達到-127 dB。 對于亞閾值MOSFET基準電路的誤差修正。結(jié)合熔絲微調(diào)技術(shù)和激光微調(diào)技術(shù),提出了兩種適合深亞

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