Pada masa kini, terdapat permintaan yang besar terhadap litar elektronik yang mampu beroperasi secara biasa dalam persekitaran yang teruk, terutamanya dalam persekitaran suhu yang tinggi. Untuk sistem elektronik yang digunakan dalam suhu yang melampau, mekanisme penyejukan atau pemanasan dari sumber luaran diperlukan untuk memastikan bahawa litar elektronik dapat berfungsi dengan baik. Pendekatan pengurusan haba akan menyebabkan lebih banyak litar diperlukan dan pendekatan tersebut akan meningkatkan kerumitan sistem secara keseluruhan. Oleh itu, litar pengurusan haba luaran perlu dielakkan dan pada masa yang sama dapat memastikan bahawa sensor dapat berfungsi pada lingkungan suhu yang besar. Oleh sebab itu, sistem pada cip yang mantap dan dapat beroperasi dalam persekitaran yang teruk mempunyai permintaan yang besar. Dalam projek ini, Litar Rujukan Voltan Jurang Jalur (BGR) yang terdapat dalam litar pada cip digunakan untuk menghasilkan voltan yang tetap tanpa mengira suhu, proses and perubahan voltan bekalan. Litar BGR yang mempunyai julat suhu yang lebar, iaitu dari 50oC hingga 140oC, dan variasi voltan yang rendah (1.85mV) direka dan disimulasi dengan menggunakan perisian Cadence. Litar BGR direka dengan menggunakan proses yang serasi dengan CMOS dalam 0.18µm teknologi proses. Sebuah penguat kendalian dua peringkat direkabentuk dan digabungkan ke dalam litar BGR yang lengkap. Simulasi litar penguat kendalian dan litar BGR dijalankan menerusi analisis arus terus dan arus ulang-alik dalam perisian Cadence. Daripada graf-graf yang diplot, didapati bahawa litar BGR yang dicadangkan dapat berfungsi dengan baik dalam suhu dari -50oC sampai 140oC dengan hanya 1.85mV variasi voltan. Litar yang dicadangkan mempunyai Nisbah Penolakan Bekalan Kuasa 38.9dB dan Pekali Suhu 7.9ppm/oC. Keputusan simulasi juga ditanda aras dengan beberapa litar BGR yang bertahap tinggi.
___________________________________________________________________________________
Nowadays, electronics that are able to operate reliably in harsh environments, especially in high temperature environments are in great demand. Electronic systems functioning at extreme temperature requires cooling or heating mechanism from external source. Those thermal management approaches will induce more circuitries into the system and increase the complexity of the overall system. Thus, it is necessary to eliminate the external thermal management circuit and at the same time, ensure that the sensors can operate at wide range of temperature. In this project, Bandgap Reference (BGR) circuit, which are found in on-chip circuitry, is used to produce a constant voltage regardless of temperature, process and supply voltage change. A wide temperature range, which is 50oC to 140oC, and low voltage variation (1.85mV) of BGR circuit was designed and simulated using Cadence software. The BGR circuit was designed using CMOS compatible process in 0.18µm process technology. A two-stage Operational Amplifier (Op-amp) circuit was designed and incorporated into the complete BGR circuit. The operational amplifier and BGR circuits were simulated using DC and AC analysis in Cadence software. From the graphs plotted, it is found that the BGR circuit proposed is able to operate well at temperature from -50oC to 140oC with only 1.85mV of voltage variation. The proposed circuit has 38.9dB of PSRR and 7.9ppm/oC of Temperature
Coefficient. Simulation results are also compared with some state-of-the-art BGR circuits
Design and simulation of cmos-based low voltage variation bandgap reference voltage circuitry using 0.18µm process technology