Návrh nízkopříkonové napěťové reference v technologii CMOS

Abstract

Tato práce se zabývá návrhem nízko napěťové, nízko příkonové napěťové reference. Úvodem jsou zde probraný MOS tranzistory a pasivní prvky dostupné v technologii CMOS. Tyto kapitoly tvoří s kapitolou popisující technologické odchylky výroby základ pro lepší pochopení návrhářské problematiky. Dále následuje souhrn několika jednoduchých i složitějších napěťových referencí, včetně reference na principu bandgap.

Hlavním úkolem práce je pak samotný návrh napěťové reference s nízkým napájecím napětím a nízkou spotřebou. V kapitole VI je čtenář postupně seznámen se základními prvky technologie CMOS a je provázen návrhem těchto hlavních částí: jádro napěťové reference, operační zesilovač, startovací obvod a trimovací obvod. Návrh a simulace je provedena v programu Cadence ver. 6.1.3. Během práce bylo třeba se alespoň okrajově seznámit s programovacím jazykem Skill a Verilog pro vytvoření simulačního skriptu a ideálního ADC převodníku.

This diploma thesis describes design of a LWLP (low voltage and low power) voltage reference. At the beginning, transistors and passive elements available in CMOS technology are discussed. These two chapters and presented technology variations chapter form good base for a better understanding of IC design issues. This is followed by a summary of a few simple and complex types of voltage references, including the principle of bandgap references.

The main goal of this thesis is designing a low supply voltage and low power consumption voltage reference. In chapter VI, the reader is gradually familiarized with the CMOS basic elements and designing these main parts: voltage reference core, operational amplifier, start-up circuit and trimming circuit. Design and simulation is performed in the program Cadence ver. 6.1.3. During this work it was necessary to set familiar with the programming language Skill and Verilog for making an advanced corner simulation script and for creating the ideal ADC.