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一种超低功耗的低电压全金属氧化物半导体基准电压源
【作者】 王玉伟 张鸿 张瑞智
【关键词】 基准电压源 超低功耗 低电压 全金属氧化物半导体 亚阈值
【摘要】针对传统带隙基准电源电压高、功耗高和面积大的问题,提出了一种超低功耗的低电压全金属氧化物半导体(MOS)基准电压源.该基准源通过电压钳制使MOS管工作在深亚阈值区,利用亚阈值区MOS管的阈值电压差补偿热电势的温度特性,同时采用负反馈提高了电压源的线性度与电源抑制比.整个电压源电路采用SMIC 0.18 μm互补金属氧化物半导体工艺设计,仿真结果表明:基准电压源的电源电压范围可达0.5～3.3V,线性调整率为0.428％V-1,功耗最低仅为0.41 nW;在1.8V电源电压、-40～125℃温度范围内,温度系数为4.53×10-6℃-1,输出电压为230 mV;1 kHz下电源抑制比为-60 dB,芯片版图面积为625 tμm2.该基准电压源可满足植入式医疗、可穿戴设备和物联网等系统对芯片的低压低功耗要求.
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