Методи підвищення точності і стабільності джерел опорної напруги в інтегральних мікросхемах та технічні рішення їх реалізації
Вантажиться...
Дата
2020-12
Науковий керівник
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
КПІ ім. Ігоря Сікорського
Анотація
Магістерська дисертація складається із 4 осн. розд, 95 рис., 28 табл., 7 дод., 43 дж. Загальний обсяг дисертації становить 207 сторінок, в тому числі 152 сторінки основного тексту.
Практична спрямованість роботи. У дисертаційній роботі вирішувалася науково-практична задача підвищення точності і стабільності джерел опорної напруги шляхом удосконалення архітектурних рішень. Дослідження проводилися відповідно до наукових напрямків діяльності кафедри КЕОА, а також пріоритетного напрямку розвитку науки і техніки України “Інформаційні та комунікаційні технології”. Об’єктом дослідження є джерела опорної напруги, стабільність і точність вихідної напруги джерел. Предметом дослідження є методи підвищення стабільності і точності вихідної напруги джерел опорної напруги. Мета дослідження - підвищення стабільності і точності вихідної напруги джерел опорної напруги за критерієм температурної стабільності із забезпеченням стабільної роботи при напрузі живлення рівній або нижче 1 В у широкому діапазоні температур від -40°С до +150°С, а також з можливістю реалізації в стандартному КМОН технологічному процесі виготовлення ІС. Методи дослідження. При розв’язанні поставлених у роботі завдань для розробки і проектування джерела опорної напруги із покращеними характеристиками точності і стабільності вихідної напруги використано теорію електричних кіл; для розробки і аналізу схеми компенсації для операційних підсилювачів використано теорію авторегулювання та керування. Математичні розрахунки виконувалися із застосуванням програмного середовища MATLAB. Моделювання розроблених електричних схем проводилися у середовищі проектування Cadence Virtuoso. Для моделювання використано аналіз постійних струмів і напруг, аналіз у частотній і часовій обласі, аналіз шуму, Corner аналіз, а також Монте Карло аналіз для статистичного врахування випадкових відхилень технологічних параметрів під час виготовлення напівпровідникових інтегральних мікросхем. Наукова новизна одержаних результатів – удосконалена структурна схема побудови джерела опорної напруги із компенсацією температурної залежності вищих порядків, що дозволяє підвищити точність і стабільність вихідної напруги за рахунок компенсації нелінійностей вищих порядків; запропоновано використання ідеалізованої моделі джерела для дослідження впливу параметрів ключових елементів на точність і стабільність вихідної напруги. Практичне значення отриманих результатів визначається запропонованою архітектурою джерела опорної напруги, що забезпечує високу точність і стабільність вихідної напруги. Розроблено схемотехнічне рішення для реалізації запропонованої архітектури у середовищі Cadence Virtuoso та проведено моделювання схеми при всіх варіантах технологічних відхилень, у широкому діапазоні температур і при мінімальних і максимальних значеннях напруги живлення. Отримані результати впроваджено у ФОП «Сахаров Д.Ю.».
Опис
Ключові слова
джерело опорної напруги, комплементарна метал-оксид-напівпровідник технологія, температурна залежність, температурний коефіцієнт, voltage reference, bandgap, complementary metal–oxide–semiconductor technology, temperature dependence, temperature coefficient
Бібліографічний опис
Цимбал, О. В. Методи підвищення точності і стабільності джерел опорної напруги в інтегральних мікросхемах та технічні рішення їх реалізації : магістерська дис. : 172 Телекомунікації та радіотехніка / Цимбал Олександр Володимирович. – Київ, 2020. – 216 с.