一种低功耗全MOS基准电压源的设计 5.docx

摘要45毕业设计（论文）论文题目：一种低功耗全MOS基准电压源的设计学院：智能与电子工程学院专业：集成电路设计与集成系统学生姓名：学生学号：指导教师：导师职称：完成日期：2019年月日一种低功耗全MOS基准电压源的设计摘要随着电子产品的更新和互联网的发展集成电路的功耗逐渐成为制约电子产品小型化和长续航的瓶颈问题。为了适应集成电路低功耗的趋势越来越多基准电压源的研究和设计进入了纳瓦水平。但是传统的基准电压源电路中电阻往往是不可缺少的低成本的要求使得集成电路的数字化程度逐渐加深因此研究设计结构简单占用面积小可使用标准数字CMOS技术实现的低功耗基准电压源具有重要的意义。本文设计的低功耗基准电压源基于MOSFET亚阈值区的特性MOSFET阈值电压作为重点分析和考虑的因素。从物理结构分析了亚阈值区MOSFET的原理及特点讨论了影响MOS管阈值电压大小的因素分析了亚阈值管的部分电流电压特性。文中详细的对基准电压源整体电路结构及其工作原理作了简单介绍并给出了各个主要子模块电路的设计。本设计基于SMIC0.18umCMOS工艺首先设计了一种全MOSFET结构的低功耗基准电压源性能基本达到指标要求利用CadenceSpectre完成电路仿真并完成版图设计。本文设计的低功耗基准电压源的优势以及创新之处在于：实现了低的电路功耗在1.8V电源电压下输出电压为470mV时电路的总功耗约为111nW电源抑制比达到-30db以上温度系数为92.8ppm/℃最终设计达到了预期的设计目标。版图设计部分对每一个模块都进行了优化整体采用三层金属线连接减少了对工艺的需求。利用Calibre软件完成了电路DRC验证与LVS验证最终完成可流片的版图总面积为210um*140um实现了无电阻无双极型晶体管的全MOS结构占用面积小与数字CMOS工艺兼容节省生产制造成本。关键词：低功耗全MOS结构基准电压源大连东软信息学院毕业设计（论文）AbstractDesignofLowPowerConsumptionAllMOSReferenceVoltageSourceAbstractWiththeupdatingofelectronicproductsandtheprogressoftheInternetthepowerconsumptionofintegratedcircuitshasgraduallybecomeabottleneckrestrictingtheminiaturizationandlong-termsustainabilityofelectronicproducts.Inordertoadapttothetrendofultra-lowpowerconsumptionofintegratedcircuitsmoreandmoreresearchanddesignofreferencevoltagesourceshaveenteredtheNavalevel.Howeverinthetraditionalvoltagereferencecircuitresistanceisoftenindispensable.Therequirementoflowcostmakesthedigitizationofintegratedcircuitsdeepengradually.Thereforetheresearchanddesignofultra-lowpowerreferencevoltagesourcewithsimplestructureandsmalloccupancyareacanberealizedbyusingstandarddigitalCMO