ISSN: 1859-1531
BAN BIÊN TẬP

Tổng biên tập
GS.TSKH. Bùi Văn Ga

Phó Tổng biên tập
GS.TS. Trần Văn Nam

Trưởng ban biên tập
PGS.TS. Nguyễn Tấn Hưng

Cơ quan Đại học Đà Nẵng
41 Lê Duẩn, TP Đà Nẵng
Trường Đại học Bách khoa
54 Nguyễn Lương Bằng, Quận Liên Chiểu, TP Đà Nẵng
Trường Đại học Kinh tế
71 - Ngũ Hành Sơn - TP. Đà Nẵng
Trường Đại học Sư phạm
459 Tôn Đức Thắng - Liên Chiểu - Đà Nẵng
Trường Đại học Ngoại ngữ
131 Lương Nhữ Hộc, Đà Nẵng
Trường Đại học Sư phạm kỹ thuật
48 Cao Thắng - Đà Nẵng
Phân hiệu ĐHĐN tại KonTum
129 Phan Đình Phùng, Kon Tum
Khoa công nghệ thông tin và tuyền thông
Hòa Quý - Ngũ Hành Sơn - Đà Nẵng
Khoa Y Dược
Hòa Quý - Ngũ Hành Sơn - Đà Nẵng
Khoa Giáo dục Thể chất
62 Ngô Sỹ Liên, Liên Chiểu, Đà Nẵng
Khoa Quốc tế
41 Lê Duẩn, Đà Nẵng
Viện Nghiên cứu & Đào tạo Việt Anh
158A Lê Lợi
Trung tâm phát triển phần mềm
41 Lê Duẩn, Tp. Đà Nẵng
Trung tâm kiểm định chất lượng giáo dục
41 Lê Duẩn, Tp. Đà Nẵng
Trung tâm ngoại ngữ
131 Lương Nhữ Hộc, Tp Đà Nẵng
Trung tâm nghiên cứu phát triển quản trị và tư vấn doanh nghiệp
71 - Ngũ Hành Sơn - TP. Đà Nẵng
Tổng: 17,377,195
THIẾT KẾ NGUỒN ĐIỆN ÁP THAM CHIẾU BANDGAP CÔNG SUẤT THẤP SỬ DỤNG CÔNG NGHỆ CMOS 28NM
DESIGNING LOW-POWER BANDGAP REFERENCE VOLTAGE SUPPLY USING THE CMOS 28NM TECHNOLOGY
 Tác giả: Nguyễn Đức Huy*, Nguyễn Kim Ánh*
Đăng tại: Vol. 18, No. 4.1, 2020; Trang: 29-34
Tóm tắt bằng tiếng Việt:
Khối tham chiếu Bandgap là một thành phần cơ bản, đóng vai trò thiết yếu trong nhiều thiết kế mạch tương tự và mạch số hiện nay. Chức năng quan trọng nhất của khối tham chiếu là tạo ra điện áp hoặc dòng điện một chiều có giá trị cố định, ít bị phụ thuộc nhất vào sự biến đổi của mạch do nhiễu, sự thay đổi về điện áp nguồn cấp và biến thiên của nhiệt độ trong các điều kiện hoạt động khác nhau của mạch.
Bài báo đề xuất một cấu trúc mạch tham chiếu Bandgap công suất thấp, được thực hiện trên công nghệ CMOS 28nm, hoạt động ổn định trong một dải điện áp nguồn từ 1,1 tới 2V với hệ số khử nhiễu nguồn 54dB. Vi mạch tạo giá trị điện áp tham chiếu đầu ra 0,6V và đạt được hệ số phụ thuộc nhiệt độ nhỏ hơn 10ppm/°C trong dải nhiệt độ hoạt động từ -40°C tới 105°C. Dưới điện áp nguồn 1,2V, mạch tiêu thụ dòng chỉ 2,87µA, cho ra công suất tiêu thụ 3,46µW.
Từ khóa: CMOS; bandgap; điện áp tham chiếu; công suất thấp
Abstract:
The Bandgap reference block is a fundamental component, which plays an essential role in many analog and digital circuit designs. The most important feature of the reference block is to generate a constant-value voltage or a direct current which is least dependent on the variation of the circuit caused by noises, changes in voltage supply and temperature variation under different operating conditions of the circuit.
This article proposes a low-power Bandgap reference structure, implemented through the 28nm CMOS technology, which operates stably in a supply voltage range from 1.1 to 2V with an PSRR of 54dB. This circuit generates an output reference voltage value of 0.6 V and achieves a temperature coefficient below 10ppm/°C in the operating temperature range from -40°C to 105°C. Under the 1.2V supply voltage, the circuit consumes only 2.87µA, yielding a consumption power of 3.46µW.
Key words: CMOS; bandgap; voltage reference; low-power
Tài liệu tham khảo:
[1] Alhassan, Nashiru, Zekun Zhou, and Edgar Sánchez-Sinencio, "An all-MOSFET voltage reference with− 50-dB PSR at 80 MHz for low-power SoC design", IEEE Transactions on Circuits and Systems II: Express Briefs, vol 64(8), 2016, pp. 892-896.
[2] Far, Ali, "A low supply voltage 2µW half bandgap reference in standard sub-µ CMOS", 2014 IEEE International Conference on Electronics, Computing and Communication Technologies (CONECCT), Indian Institute of Science, Bangalore, India, IEEE, 6-7 Jan 2014, pp. 1-5.
[3] Alhasssan, Nashiru, Zekun Zhou, and Edgar Sánchez Sinencio, "An all-MOSFET sub-1-V voltage reference with a—51–dB PSR up to 60 MHz", IEEE Transactions on Very Large Scale Integration (VLSI) Systems, vol. 25(3), 2016, pp. 919-928.
[4] M. Silva Pereira, Joao E. N. Costa, M. Santos, J. Caldinhas, "A 1.1 A Voltage Reference Circuit With High PSRR and Temperature Compensation", Conference on Design of Circuits and Integrated Systems (DCIS), Portugal, 2015, pp. 1-5.
[5] Bolun Zhan, Xiaole Cui, Yifan Zhang, Chun Yang, Ying Xiao, Xinnan Lin, "A 0.8V CMOS Bandgap Voltage Reference Design", IEEE International Conference on Electron Devices and Solid-State Circuits (EDSSC), Singapor, 2015, pp. 356-359.
[6] Z.-K. Zhou, "A 1.6-V 25-μA 5-ppm/°C curvature-compensated bandgap reference," IEEE Trans. Circuits Syst. I, vol. 59, no. 4, 2012, pp. 677-684.
[7] Neil H. E. Weste, D. M. Harris, CMOS-VLSI-design: A circuits and systems perspective, Pearson, 2010.
[8] B. Razavi, "The Bandgap reference," IEEE Solid-State Magazine, vol. 8, no. 3, Summer 2016, pp. 9-12.
[9] K. Kuijk, "A precision reference voltage source," Solid-State Circuits, IEEE Journal of, vol. 8, no. 3, 1973, pp. 222-226.
[10] B. Razavi, Design of Analog CMOS Integrated Circuits, McGraw-Hill, 2001.
[11] P. K. M. K. N. Leung and P. K. T. Mok, "A Sub-1-V 15-ppm/ C CMOS bandgap voltage reference without requiring low threshold voltage device," IEEE Journal of Solid-State Circuits, vol. 37, no. 4, 2002, pp. 526-530.
[12] D. F. Bowers and E. J. Modica, "Curvature-corrected low-noise sub-bandgap reference in 28 nm CMOS technology," Electronics Letters, vol. 50, no. 5, 2014,pp. 396-398.
[13] F. Neri, T. Brauner, E. De Mey and C. Schippel, "Low-power, wide supply voltage bandgap reference circuit in 28nm CMOS ", IEEE Jordan Conference on Applied Electrical Engineering and Computing Technologies (AEECT), 2015, pp. 1-6.
[14] Nashiru Alhassan, Zekun Zhou, and Edgar Sánchez-Sinencio, "An All-MOSFET Voltage Reference With -50dB PSR @ 80 MHz for Low Power SoC Design", IEEE Transactions on Circuits and Systems II: Express Briefs, vol. 64, no. 8, 2017, pp. 892-896.

BAN BIÊN TẬP

Tổng biên tập
GS.TSKH. Bùi Văn Ga

Phó Tổng biên tập
GS.TS. Trần Văn Nam

Trưởng ban biên tập
PGS.TS. Nguyễn Tấn Hưng

Cơ quan Đại học Đà Nẵng
41 Lê Duẩn, TP Đà Nẵng
Trường Đại học Bách khoa
54 Nguyễn Lương Bằng, Quận Liên Chiểu, TP Đà Nẵng
Trường Đại học Kinh tế
71 - Ngũ Hành Sơn - TP. Đà Nẵng
Trường Đại học Sư phạm
459 Tôn Đức Thắng - Liên Chiểu - Đà Nẵng
Trường Đại học Ngoại ngữ
131 Lương Nhữ Hộc, Đà Nẵng
Trường Đại học Sư phạm kỹ thuật
48 Cao Thắng - Đà Nẵng
Phân hiệu ĐHĐN tại KonTum
129 Phan Đình Phùng, Kon Tum
Khoa công nghệ thông tin và tuyền thông
Hòa Quý - Ngũ Hành Sơn - Đà Nẵng
Khoa Y Dược
Hòa Quý - Ngũ Hành Sơn - Đà Nẵng
Khoa Giáo dục Thể chất
62 Ngô Sỹ Liên, Liên Chiểu, Đà Nẵng
Khoa Quốc tế
41 Lê Duẩn, Đà Nẵng
Viện Nghiên cứu & Đào tạo Việt Anh
158A Lê Lợi
Trung tâm phát triển phần mềm
41 Lê Duẩn, Tp. Đà Nẵng
Trung tâm kiểm định chất lượng giáo dục
41 Lê Duẩn, Tp. Đà Nẵng
Trung tâm ngoại ngữ
131 Lương Nhữ Hộc, Tp Đà Nẵng
Trung tâm nghiên cứu phát triển quản trị và tư vấn doanh nghiệp
71 - Ngũ Hành Sơn - TP. Đà Nẵng
Tổng: 17,377,195