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首页> 外文期刊>IEEE transactions on circuits and systems. II, Express briefs >Time-Controlled and FinFET Compatible Sub-Bandgap References Using Bulk-Diodes
【24h】

Time-Controlled and FinFET Compatible Sub-Bandgap References Using Bulk-Diodes

机译：使用体二极管的时间控制和FinFET兼容子带隙基准

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This brief presents an innovative technique for precise reference generation based on "digital-alike" operation. The bias of pn-junctions is defined trough pulse timings, while respective PTAT and CTAT signals are sampled from the voltage-decay of a capacitor. The greatly simple structures offer intrinsic supply robustness and use charge sharing or addition, to achieve large reverse-bandgap levels. Here, we employ the bulk-to-substrate diode of any baseline process combined with charge-pump function, instead of BJT devices. Two different circuit ideas were designed in 16-nm FinFET, with ultra-low power requirements. The first version achieves an untrimmed 3 sigma-accuracy of +/- 0.82%, realizing 235-mV reference output down to 0.85-V supply. A second IP carries lowest complexity using a single diode only: it consumes 21 nA at 1680 mu m(2) active area, and provides larger levels of Vref similar to 370 mV at merely +/- 2.7 mV total spread from silicon data. Unlike prior art, the compact reverse bandgaps do not require typical analog structures, like resistors, matched biasing, or differential amplifiers.
机译：本简介介绍了一种基于“类似数字”操作的精确参考生成的创新技术。 pn结的偏置是通过脉冲定时定义的，而相应的PTAT和CTAT信号是从电容器的电压衰减中采样的。非常简单的结构提供了固有的电源稳健性，并使用电荷共享或相加，以实现较大的反向带隙水平。在这里，我们采用任何基线工艺与电荷泵功能相结合的体-衬底二极管，而不是BJT器件。在16nm FinFET中设计了两种不同的电路方案，具有超低功耗要求。第一个版本实现了+/- 0.82％的未调整3 sigma精度，可实现低至0.85 V电源的235 mV参考输出。第二个IP仅使用单个二极管即可实现最低的复杂性：它在1680μm（2）的有效面积上消耗21 nA的电流，并提供更大的Vref电平，类似于370 mV，而硅数据的总扩散仅为+/- 2.7 mV。与现有技术不同，紧凑的反向带隙不需要典型的模拟结构，例如电阻器，匹配偏置或差分放大器。

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