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An inherent curvature-compensated voltage reference using non-linearity of gate coupling coefficient

Journal of Semiconductors 2015年第8期36卷 113-123页

作者： Vinayak Hande Maryam Shojaei Baghini Indian Institute of Technology Bombay

A novel current-mode voltage reference circuit which is capable of generating sub- 1 V output voltage is presented. The proposed architecture exhibits the inherent curvature compensation ability. The curvature com- pensation is achieved by utilizing the non-linear behavior of gate coupling coefficient to compensate non-linear temperature dependence of base-emitter voltage. We have also utilized the developments in CMOS process to re- duce power and area consumption. The proposed voltage reference is analyzed theoretically and compared with other existing methods. The circuit is designed and simulated in 180 nm mixed-mode CMOS UMC technology which gives a reference level of 246 mV. The minimum required supply voltage is 1 V with maximum current drawn of 9.24μA. A temperature coefficient of 9 ppm/℃ is achieved over -25 to 125 ℃ temperature range. The reference voltage varies by ±11 mV across process corners. The reference circuit shows the line sensitivity of 0.9 mV/V with area consumption of 100 × ll0μm2

关键词： voltage reference gate coupling coefficient temperature coefficient curvature compensation

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