Projeto de fontes de referência de baixa tensão em tecnologia CMOS

Fontes de referência são circuitos de grande importância, pois fornecem tensões estáveis, independente da temperatura e tensão de alimentação, para outros circuitos. Neste trabalho apresenta-se o projeto de uma fonte de tensão de referência que opere com baixa tensão de alimentação. Este tipo de fonte é cada vez mais requerido pela indústria por estar presente em circuitos portáteis, médicos e nos com baixo consumo de potência. A tecnologia utilizada será CMOS 0,35 μm da AMS (AustriaMicroSystem). Tecnologias CMOS são hoje utilizadas na maior parte das aplicações, sendo encontradas em cerca de 75% dos circuitos elétricos. A fonte projetada é do tipo bandgap e utiliza transistor bipolar e resistores de silício policristalino de alta resistividade. O projeto envolve a escolha das especificações, dimensionamento dos componentes através de cálculos, simulações e desenho do layout. A maioria das fontes de tensão do tipo bandgap trabalha no domínio da tensão, porém o circuito proposto trabalha no domínio da corrente, o que permite obter tensões de alimentação mais baixas. Resultados de simulações obtidos a partir do netlist extraído do layout mostraram que a fonte de tensão de 0,5 V funciona para alimentação tão baixa quanto 1,1 V, consome corrente inferior a 14 μA e apresenta variação na tensão de saída de aproximadamente 50 ppm/°C, considerando os piores casos

Título em Inglês

Design of a voltage reference source using CMOS technology

Palavras-chave em Inglês

MOS integrated circuits
Bandgap reference
Voltage reference

Resumo em Inglês

Reference voltage sources are important circuits, because they provide steady voltage, independent of temperature and power supply voltages. The main objective of this work is to design a voltage source that works with low power supply voltage. This type of source has been required by industry as it is applied in portable, medical and low power consumption circuits. The used technology is the AMS (AustriaMicroSystem) CMOS 0.35 μm. The CMOS technologies are nowadays used in many applications, and they are found in about 75% of electronic circuits. The designed voltage source is a bandgap type and uses bipolar transistors and polycrystalline silicon high-resistivity resistors. The design involves the definition of specifications, calculation of component dimensions, simulations and the layout design. Most of the bandgap voltage sources work in the voltage domain. However, the designed circuit works in the current domain, so it needs a lower power supply voltage. Simulations results obtained from the layout netlist shown that a 0.5 V voltage source operates with a power supply voltage as low as 1.1 V, with current consumption of 14 μA, and presents output voltage variation of approximately 50 ppm/°C, considering the worst cases

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Data de Publicação

2010-04-08

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