Details

Работа посвящена исследованию источников опорного напряжения (ИОН) и разработке на заданной технологии схемы источника опорного напряжения. Цель работы – разработка источника опорного напряжения на технологии АО «Микрон» КМОП 180 нм. Для достижения поставленной цели решены следующие задачи: – моделирование схемы источника опорного напряжения; – оценка основных полученных характеристик. В результате исследования были изучены современные источники опорного напряжения на ширине запрещенной зоны. Определены их характеристики, преимущества и недостатки. В результате исследования был собран и промоделирован ИОН на ширине запрещенной зоны на технологии АО "Микрон" 180 нм. Схема была протестирована в связке с линейным стабилизатором с малым падением напряжения (LDO). Были получены основные характеристики полученной схемы, проведено сравнение с существующими технологическими решениями, область применения полученной схемы – системы управления питанием, требующие малой потребляемой мощности, АЦП, ЦАП, промышленная автоматика и т.д. В процессе исследования использовались: система автоматизированного проектирования Cadence Virtuoso, параметры технологии АО «Микрон» КМОП 180 нм; публикации Института инженеров по электротехнике и электронике (IEEE) https://ieeexplore.ieee.org/Xplore/home.jsp.

Object of study is bandgap voltage reference. The aim is development of a bandgap reference voltage source based on the technology of JSC Micron 180 nm. The following tasks were solved: – development of a bandgap reference voltage source; – assessment of the main obtained characteristics. As a result of the study, modern bandgap voltage reference sources were investigated. Their characteristics, advantages and disadvantages are determined. As a result of the study, an ION was collected and modeled using the 180 nm Micron technology. The circuit was tested in conjunction with a linear low voltage drop stabilizer (LDO). The main characteristics of the resulting circuit were obtained, a comparison was made with existing technological solutions. The scope of application of the resulting circuit is power management systems requiring low power consumption, ADCs, DACs, industrial automation, etc. The following tools were used in the work: – Cadence Virtuoso computer-aided design system, technology parameters of JSC Micron CMOS 180 nm; – Publications of the Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) https://ieeexplore.ieee.org/Xplore/home.jsp.

• ОПРЕДЕЛЕНИЯ, ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ
• ВВЕДЕНИЕ
• 1 Обзор схем источников опорного напряжения
  • 1.1 Метод температурной компенсации
  • 1.2 ИОН на ширине запрещённой зоны кремния по БиКМОП технологии
  • 1.3 Малошумящий ИОН с возможностью регулирования нагрузки и общими резисторами в цепи обратной связи
    • 1.3.1 Структура и принцип работы
    • 1.3.2 Подавления помех питания, шум, стабильность
    • 1.3.3 Итоговая реализация и полученные результаты
  • 1.4 Стандартный ИОН с двойной ветвью БТ
    • 1.4.1 Прототип ИОНа c одиночной ветвью БТ
    • 1.4.2 Основные принципы модификации ИОНа на одиночной ветви БТ
• 2 Определение основных характеристик источников опорного напряжения
• 3 Формулировка цели и задач исследования
• 4 Разработка источника напряжения
  • 4.1 Сборка схемы, подбор оптимальных параметров, моделирование результатов
    • 4.1.1 Стабильность и измерение плотности выходного шума
    • 4.1.2 Исследование на корнеры биполярного транзистора
    • 4.1.3 Исследование на корнеры конденсаторов
    • 4.1.4 Исследование на корнеры МОП-транзисторов
    • 4.1.5 Исследование на корнеры конденсаторов
    • 4.1.6 Самая худшая из реализаций ИОНа
  • 4.2 Создание стабилизатора с малым падением напряжения
    • 4.2.1 Стабильность петли обратной связи в стабилизаторе напряжения
    • 4.2.2 ИОН + стабилизатор напряжения
• 5 Оценка основных полученных характеристик источника опорного напряжения
• ЗАКЛЮЧЕНИЕ
• СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ