การพัฒนาวงจรอ้างอิงแรงดันแบบซีมอส (Development of CMOS Voltage Reference Circuit)
Article Sidebar
Main Article Content
Abstract
บทคัดย่อ
บทความนี้นำเสนอการออกแบบวงจรอ้างอิงแรงดันแบบซีมอส ในอดีตนั้นการออกแบบวงจรอ้างอิง
แรงดันแบบซีมอสประกอบด้วยอุปกรณ์ค่อนข้างมากทั้งอุปกรณ์แอคทีฟและพาสซีฟ อีกทั้งยังต้องอาศัย
วงจรสตาร์ทอัพจากภายนอก ซึ่งมีความซับซ้อนเพื่อกำหนดจุดเริ่มต้นการทำงานของวงจร ดังนั้น
ในงานวิจัยนี้ได้นำเสนอการออกแบบวงจรอ้างอิงแรงดันแบบซีมอส โดยได้ประยุกต์ใช้มอสทรานซิสเตอร์
ในการออกแบบวงจร สามารถลดจำนวนอุปกรณ์พาสซีฟในวงจรได้ ซึ่งเป็นสาเหตุทำให้สูญเสียพลังงาน
และพื้นที่ในขั้นตอนการผลิตวงจรรวม อีกทั้งยังสามารถทำงานได้โดยไม่ต้องอาศัยวงจรสตาร์ทอัพ
จากภายนอก ผลการจำลองการทำงานด้วยโปรแกรม PSPICE ยืนยันได้ว่าวงจรที่นำเสนอสามารถทำงานได้
อย่างมีเสถียรภาพ ที่แรงดันไฟเลี้ยงเพียง 2V ระดับแรงดันอ้างอิง 500 ± 2.8 mV ค่าสัมประสิทธิ์
อุณหภูมิของแรงดันอ้างอิงเอาต์พุต 112 ppm/oC ที่อุณหภูมิทดสอบอยู่ระหว่าง 0 ถึง 100oC มีอัตรา
การสูญเสียกำลังงานเพียง 8W
Abstract
The paper presents the development of CMOS voltage reference circuit. In the
conventional approach, the CMOS voltage reference circuits are designed by using
both active and passive components based on the external start up circuit for
starting the circuit operation. Therefore, in this paper, all CMOS voltage reference is
presented which can be operated without external start up circuit. The circuit
performance is verified through PSPICE simulations. It is confirmed that the
proposed circuit can operate efficiently at supply voltage 2V with the reference
voltage of 500 ± 2.8 mV and temperature coefficient of 112 ppm/oC. The operating
temperature ranges are verified between 0 to 100oC and total power dissipation of
only 8W.
Article Details
References
near 1-V supply. IEEE Journal of Solid-State Circuits. Vol. 37. Issue. 10. pp. 1339-1343
Banba, H., Shiga, H., Umezawa, A., Miyaba, T., Tanzawa, T., Atsumi, S., and Sakui, K.
(1999). A CMOS bandgap reference circuit with sub-1-V operation. IEEE
Journal of Solid-State Circuits. Vol. 34. no. 6. pp. 670-674
Behzad, R. (2001). Design of Analog CMOS Integrated Circuits. McGraw-Hill. Singapore
Huang, P. H., Lin, H. and Lin Y. T. (2006). A simple sub-threshold CMOS voltage reference
circuit with channel length modulation compensation. IEEE Transactions on
Circuits and Systems II: Express Briefs. Vol. 53. Issue. 9. pp. 882-885
Laleh, N. and Igor, M.F. (2004). Towards a sub-1V CMOS voltage reference. IEEE ISCAS.
pp. I-53 - I-56
Suksawad, A., Sa-ngiamvibool, W. and Hongprasit, S. (2013). Design of CMOS Voltage
Reference Circuit. RMUTP Research Journal Special Issue. pp. 449-460