Ultra Low Power Bandgap Strom- und Spannungsquellen in CMOS-Technologie für integrierte drahtlose Systeme

[摘要] In modernen drahtlosen Systemen sind niedriger Stromverbrauch und dasBetreiben bei niedriger Spannung (Low Voltage Operation) von entscheidenderBedeutung. Dabei ist für viele elektronische Anwendungen eine genaueSpannungs- bzw. Stromreferenz notwendig. Aus diesem Grund werden an eineReferenzquelle hohe Anforderungen bezüglich ihrer Temperatur- undLangzeitstabilität gestellt, was gleichzeitig schwierig mit den"Low-Power" Anforderungen zu vereinbaren ist.

Besonders für die auf passiven Transpondern basierenden RFID-Systeme,bei denen die Energieversorgung der Schaltung aus demHochfrequenzträgersignal gewonnen wird, stellt die Erzeugung einergenauen Spannungsreferenz ein Problem dar. Vor allem dieSpannungsstabilität und die Unabhängigkeit von Temperatur- undProzessschwankungen bereiten große Schwierigkeiten.

In diesem Artikel wird das Design einer CMOS Bandgap Strom- undSpannungsreferenz, realisiert in einer 0,25 μmCMOS-Prozess-Technologie, mit 2,5 V Versorgungsspannung vorgestellt. Dieentwickelte Schaltung hat eine Stromaufnahme von 50 μA bei einerGenauigkeit von 1% im Temperaturbereich von –40°C bis 125°C.Ein Testchip wurde in die Fertigung eingespeist. Ausgehend von einemÜberblick über bekannte Realisierungen von Bandgap-Schaltungen wirddie Besonderheit der neu entwickelten Low-Power Schaltung vergleichendgegenübergestellt.

[学科分类] 电子、光学、磁材料