Σχεδίαση Τάσης Αναφοράς Bandgap Σε Τεχνολογία Ιβμ 90 Nm

Abstract

Βασικός σκοπός αυτής της εργασίας είναι η μελέτη και η σχεδίαση ενός μικροηλεκτρονικού κυκλώματος τάσης αναφοράς Bandgap (Bandgap Voltage Reference - BVR), το οποίο μπορεί να λειτουργήσει με τάση τροφοδοσίας υπό του 1V. Το κύκλωμα αυτό αποτελεί κομμάτι σχεδόν κάθε σύγχρονου ολοκληρωμένου κυκλώματος, καθώς παρέχει μία τάση πολύ σταθερή ως προς τη θερμοκρασία, την τάση τροφοδοσίας και τις μεταβολές στις παραμέτρους κατασκευής των ολοκληρωμένων κυκλωμάτων. Γι’ αυτό το λόγο η χρήση του είναι ευρέως διαδεδομένη.Το 1ο κεφάλαιο ασχολείται με το θεωρητικό υπόβαθρο της εργασίας, τη δημιουργία PTAT και CTAT ρευμάτων και τάσεων, καθώς και με το πώς αυτά μπορούν να συνδυαστούν.Στο 2ο κεφάλαιο της εργασίας παρουσιάζεται η λειτουργία του πρώτου υλοποιημένου κυκλώματος τέτοιου τύπου, της συμβατικής τάσης αναφοράς Bandgap (BVR conventional), όπως επίσης και οι χαρακτηριστικές του, τα πλεονεκτήματα και οι περιορισμοί που υπεισέρχονται στην υλοποίηση αυτή.Στο 3ο κεφάλαιο παρουσιάζεται η υλοποίηση του προτεινόμενου κυκλώματος τάσης αναφοράς Bandgap (BVR proposed) και οι χαρακτηριστικές λειτουργίας του.Στο 4ο κεφάλαιο, γίνεται η σχεδίαση layout του κυκλώματος και παρουσιάζονται οι χαρακτηριστικές της post-layout προσομοίωσης.Τέλος, στον επίλογο, παρουσιάζονται τα συμπεράσματα και προτάσεις για περαιτέρω βελτίωση της προτεινόμενης υλοποίησης στο μέλλον.Η τεχνολογία που χρησιμοποιήθηκε είναι η IBM CMOS 90nm low power (cms9flp). Η τροφοδοσία είναι στα 1.2V. Η σχεδίαση γίνεται στο CADENCE. Οι προσομοιώσεις γίνονται με τα ADE L και XL και ο προσομοιωτής που χρησιμοποιείται είναι ο SPECTRE. Για το layout χρησιμοποιείται το περιβάλλον Layout XL. Τέλος, ο έλεγχος του layout γίνεται με το ASSURA.