A High Precision CMOS Current Source With External Components - Sahakyan, V. A.; Soghomonyan, R. M.; Bagratunyan, M. K.; Marukhyan, D. K.; Martirosyan, V. J. («Պոլիտեխնիկ» տպ.)
This paper presents a novel design technique aimed at improving the accuracy of onchip reference current sources. The proposed approach leverages innovative circuit design methodologies to achieve enhanced precision and reliability in reference current generation. The proposed design technique offers a significant advancement in the field of on-chip reference current sources, providing a robust and accurate solution for various applications. The novel design technique has far-reaching implications for various applications, including analog-to-digital converters, digital-to-analog converters, and other mixed-signal systems. The improved accuracy and precision of on-chip reference current sources enabled by this approach can significantly enhance the overall performance and reliability of these systems. The proposed technique has been implemented in the design of on-chip reference current source circuit in 14 nm FinFet technology. Spice simulations performed for the developed circuit show less than 7% variation of the reference current in the -40...1250C temperature range considering the process variations in ±3 sigma range. Առաջարկվել է ներբյուրեղային հոսանքի աղբյուրների ճշգրտության բարձրացման նոր եղանակ։ Առաջարկվող եղանակով կիրառվում են սխեմաների նախագծման նորարական մեթոդներ՝ ներբյուրեղային հոսանքի աղբյուրների ճշգրտության և հուսալիության բարձրացման նպատակով։ Առաջարկվող եղանակը զգալի առաջընթաց է ապահովում ներբյուրեղային հոսանքի աղբյուրների ոլորտում՝ ապահովելով կայուն և ճշգրիտ լուծում տարբեր համակարգերի համար։ Բարձր ճշգրտությամբ ներբյուրեղային հոսանքի աղբյուրները զգալի ազդեցություն ունեն տարբեր համակարգերում, ինչպիսիք են անալոգաթվա յին և թվանալոգային ձևափոխիչները և այլ խառը ազդանշանային համակարգեր։ Առաջարկվող եղանակով նախագծված ներբյուրեղային հոսանքի աղբյուրը կարող է զգալիորեն բարձ- րացնել թվարկված համակարգերի ֆունկցիոնալությունը և հուսալիությունը։ Առաջարկված եղանակն իրականացվել է 14նմ FinFet տեխնոլոգիական գործընթացով՝ ներբյուրեղային հենակային հոսանքի աղբյուրի մշակման համար։ Կատարված spice նմանակման արդյունքում, ջերմաստիճանի -40․․.125°C միջակայքում, տեխնոլոգիական գործընթացի ±3 սիգմա շեղումների դեպքում, մշակված սխեման ապահովել է հենակային հոսանքի 7%-ից պակաս շեղումներ։ Представлена новая технология проектирования, направленная на повышение точности интегрированных источников опорного тока. Предлагаемый подход использует инновационные методы проектирования схем для достижения повышенной точности и надежности при генерации опорного тока. Предложенный метод проектирования обеспечивает значительный прогресс в области внутрикристальных источников опорного тока, предоставляя надежное и точное решение для различных приложений. Новая технология проектирования имеет далеко идущие последствия для различных приложений, включая аналого-цифровые преобразователи, цифроаналоговые преобра- зователи и другие системы со смешанными сигналами. Повышенные точность и достоверность встроенных в кристалл источников опорного тока, обеспечиваемые этим подходом, могут значительно повысить общую производительность и надежность этих систем. Предложенный метод был реализован при проектировании схемы опорного источника тока на кристалле, выполненном по технологии FinFet 14 нм. Моделирование Spice, выполненное для разработанной схемы, показало менее 7% отклонения опорного тока в диапазоне температур -40...1250C с учетом отклонений процесса в диапазоне ±3 сигма.
Keywords: Microelectronics