| 講演名 | 2007-07-26 MOSFETのしきい値電圧を参照した基準電圧源回路(アナログ・デジアナ・センサ,通信用LSI) 上野 憲一, 廣瀬 哲也, 浅井 哲也, 雨宮 好仁, |
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| 抄録(和) | 絶対零度でのMOSFETのしきい値電圧を出力する基準電圧源回路を開発した.この回路は,MOSFETのサブスレッショルド領域を利用して温度係数が正の電圧と負の電圧を生成し,これらを加算することでゼロ温度係数を実現する.また,バイアス電流の生成では,抵抗体の代わりに強反転線形領域で動作するMOSFETを利用することで回路面積を削減している.この回路を0.35μmCMOSパラメータにより設計し,その動作をSPICEシミュレーションで確認した.-20℃～100℃の温度変動に対して出力電圧の値は0.81Vであり,その変動率は±0.2%であった.また1.2V～3Vの電源電圧の変動に対して参照電圧の変動は±0.5%であった.プロセス変動によるデバイスミスマッチを考慮してモンテカルロ解析を行い,参照電圧の温度特性における相対バラツキが±0.3%以内であることを確認した.この回路は,サブスレッショルド領域と強反転線形領域で動作するCMOS回路のみで構成し,0.5μWの極低電力で動作する. |
| 抄録(英) | We developed a voltage reference circuit using MOSFETs operated in the subthreshold region, except for the MOS resistor in the strong-inversion and deep triode region. The circuit consists of a current source sub- circuit and a constant-voltage subcircuit without resistors. We confirmed the operation of the circuit by SPICE simulation with a set of 0.35-μm standard CMOS parameters. SPICE simulation demonstrated that the circuit generates the threshold voltage of nMOSFET, about 0.81 V, at absolute zero. The accuracy of the reference circuit was within ±0.2 % in a temperature range of -20 - 100 ℃ and within ±0.5 % for a VDD range of 1.2 - 3 V. To confirm the circuit operation with device variation, we carried out Monte Carlo simulations assuming process spread and device mismatch in all MOSFETs. The error of the output voltage was within ± 0.3 % in the temperature range. The total power consumption of the circuit was 0.5 μW with a V_ |
| キーワード(和) | CMOS / 参照電圧源 / 基準電圧源 / サブスレッショルド(弱反転)領域 / 強反転線形領域 / 極低消費電力 |
| キーワード(英) | CMOS / Voltage reference / Subthreshold region / Weak-inversion / Deep triode region / Ultralow-power |
| 資料番号 | ICD2007-38 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | ICD |
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| 開催期間 | 2007/7/19(から1日開催) |
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| テーマ（和） | |
| テーマ（英） | |
| 委員長氏名（和） | |
| 委員長氏名（英） | |
| 副委員長氏名（和） | |
| 副委員長氏名（英） | |
| 幹事氏名（和） | |
| 幹事氏名（英） | |
| 幹事補佐氏名（和） | |
| 幹事補佐氏名（英） | |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Integrated Circuits and Devices (ICD) |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | MOSFETのしきい値電圧を参照した基準電圧源回路(アナログ・デジアナ・センサ,通信用LSI) |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | CMOS Voltage Reference Based on Threshold Voltage of a MOSFET |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | CMOS / CMOS |
| キーワード(2)（和/英） | 参照電圧源 / Voltage reference |
| キーワード(3)（和/英） | 基準電圧源 / Subthreshold region |
| キーワード(4)（和/英） | サブスレッショルド(弱反転)領域 / Weak-inversion |
| キーワード(5)（和/英） | 強反転線形領域 / Deep triode region |
| キーワード(6)（和/英） | 極低消費電力 / Ultralow-power |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 上野 憲一 / Ken UENO |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 北海道大学大学院情報科学研究科 Graduate School of Information Science and Technology, Hokkaido University |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 廣瀬 哲也 / Tetsuya HIROSE |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 北海道大学大学院情報科学研究科 Graduate School of Information Science and Technology, Hokkaido University |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 浅井 哲也 / Tetsuya ASAI |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 北海道大学大学院情報科学研究科 Graduate School of Information Science and Technology, Hokkaido University |
| 第 4 著者 氏名（和/英） | 雨宮 好仁 / Yoshihito AMEMIYA |
| 第 4 著者 所属（和/英） | 北海道大学大学院情報科学研究科 Graduate School of Information Science and Technology, Hokkaido University |
| 発表年月日 | 2007-07-26 |
| 資料番号 | ICD2007-38 |
| 巻番号（vol） | vol.107 |
| 号番号（no） | 163 |
| ページ範囲 | pp.- |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | |