Методи підвищення точності і стабільності джерел опорної напруги в інтегральних мікросхемах та технічні рішення їх реалізації

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.advisorКорнєв, Володимир Павлович
dc.contributor.authorЦимбал, Олександр Володимирович
dc.date.accessioned2021-01-04T12:24:43Z
dc.date.available2021-01-04T12:24:43Z
dc.date.issued2020-12
dc.description.abstractenThe master’s thesis consists of 4 main parts, 95 figs., 28 tabl., 7 apps., 43 refs. It has 207 pages, from which 152 pages of main text. The dissertation solves the scientific and practical problem of increasing the accuracy and stability of reference voltage sources through the improvement of architectural solutions. Dissertation research was conducted in accordance with the scientific activities of the DEDEC, as well as the priority area of development of science and technology of Ukraine "Information and Communication Technologies". Object of research: the reference voltage sources, the stability and accuracy of the output voltage of the sources. Subject of research: methods of increasing the stability and accuracy of the output voltage of the reference voltage sources. Aim of research: to increase the stability and accuracy of the output voltage of reference voltage sources by the criterion of temperature stability with stable operation at supply voltage equal to or below 1 V in a wide temperature range from -40 ° C to + 150 ° C, and with the possibility of implementation in standard CMOS technological process of IC manufacturing. The theory of electric circuits is used for the development and design of the reference voltage source with improved characteristics of accuracy and stability of the output voltage; the theory of autoregulation and control is used for development and analysis of the compensation scheme for operational amplifiers. Mathematical calculations were performed using the MATLAB software environment. Simulations of the developed electrical circuits were performed in the design environment of Cadence Virtuoso. For modeling were used DC analysis, frequency and time domain analysis, noise analysis, Corner analysis. Monte Carlo analysis were used to take into account random processes during the manufacture of semiconductor integrated circuits. Scientific novel: improved structural scheme of the reference voltage source with compensation of temperature dependence of higher orders, which allows to increase the accuracy and stability of the output voltage by compensating for nonlinearities of higher orders; the use of an idealized models is proposed to study the influence of the parameters of key elements on the accuracy and stability of the output voltage. The practical value of the obtained results is determined by the proposed architecture of the reference voltage source, which provides high accuracy and stability of the output voltage. The circuit solution for realization of the offered architecture in the Cadence Virtuoso environment is developed and the modeling of the scheme at all variants of technological deviations, in a wide range of temperatures and at the minimum and maximum values of supply voltage is carried out. The obtained results were implemented in Private Entrepreneur "Sakharov D.Yu."uk
dc.description.abstractukМагістерська 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.».uk
dc.format.page216 с.uk
dc.identifier.citationЦимбал, 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.uk
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/38457
dc.language.isoukuk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорськогоuk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.subjectджерело опорної напругиuk
dc.subjectкомплементарна метал-оксид-напівпровідник технологіяuk
dc.subjectтемпературна залежністьuk
dc.subjectтемпературний коефіцієнтuk
dc.subjectvoltage referenceuk
dc.subjectbandgapuk
dc.subjectcomplementary metal–oxide–semiconductor technologyuk
dc.subjecttemperature dependenceuk
dc.subjecttemperature coefficientuk
dc.subject.udc621.3.027.212uk
dc.titleМетоди підвищення точності і стабільності джерел опорної напруги в інтегральних мікросхемах та технічні рішення їх реалізаціїuk
dc.typeMaster Thesisuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
Цимбал О.В. Маг. дисерт.pdf
Розмір:
32.34 MB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
8.98 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Магістерські роботи (КЕОА)
Магістерські роботи