Dissertação

{en_GB=Sub-IV Bandgap Voltage Reference Circuit and Voltage to Current Converter} {} EVALUATED

{pt=Esta tese de mestrado explora o projecto de um "Bandgap Voltage Reference" (BGR) e de um conversor de tensão para corrente, implementados no mesmo sistema. Ambos os circuitos são blocos cruciais para circuitos alto desempenho e fiáveis, com aplicações em diferentes áreas, desde circuitos análogos até digitais. Este trabalho contempla a criação dos variados blocos que integram o circuito BGR e o conversor de tensão para corrente, incluindo secções de ajuste, de maneira a melhorar o desempenho para todas as condições de funcionamento a que o sistema poderá estar exposto. O sistema foi projetado numa tecnologia convencional CMOS de 180 nm. No caso do circuito BGR, os resultados por simulação demonstram um coeficiente de temperatura tão baixo quanto 20.8 ppm/°C para um intervalo de temperatura de 165 °C (-40 °C a 125 °C). Adicionalmente, o circuito apresenta um PSRR de -45.7 dB para baixas frequências e -39 dB a 1 MHz. O circuito conversor apresenta uma variação de corrente em "corners" de 3.2 %, para o mesmo intervalo de temperatura. O consumo de corrente do sistema é 137.1 uA., en=This thesis explores the design steps of a Bandgap Voltage Reference (BGR) circuit and a voltage to current converter, implemented in one system. Both circuits are crucial blocks for high performance and reliable circuits, with a wide range of applications in many fields from analog to digital circuits. This work contemplates the design of the various sub-circuits which integrates both the BGR circuit and the voltage to current converter, including trimming sections, to improve the performance in all conditions that the system might be exposed to. The system was designed in a 180 nm conventional CMOS process technology. In the case of the BGR circuit, simulated results have shown temperature coefficients as low as 20.8 ppm/°C over a temperature range of 165 °C (-40 °C to 125 °C). Additionally, the circuit displays a PSRR of -45.7 dB at low frequencies and -39 dB at 1 MHz. The converter circuit presents a process corners current variation of 3.2 %, for the same temperature interval. The system current consumption is 137.1 uA.}
{pt=CMOS, Tensão de Referência, Corrente de Referência, Emparelhamento, Ajuste Resistivo., en=CMOS, Reference Voltage, Reference Current, Matching, Resistor Trimming.}

Outubro 27, 2020, 15:0

Orientação

ORIENTADOR

Jorge Manuel Dos Santos Ribeiro Fernandes

Departamento de Engenharia Electrotécnica e de Computadores (DEEC)

Professor Associado

ORIENTADOR

Taimur Rabuske Kuntz

INESC-ID

Investigador Principal