Pada masa kini, teknologi cmos semakin mengecil, transistor di dalam litar bersepadu semakin meningkat mengikut pengedaran masa. Oleh itu, penggunaan voltan rujukan keluaran voltan tinggi tidak lagi digunakan untuk memacukan litar. Oleh kerana itu, rujukan voltan bandgap baru diperlukan untuk kegunaan voltan berkuasa rendah. Tambahan pula, voltan rujukan ini mesti beroperasi di suhu antara -40°C hingaa 120°C. dalam kajian ini, jenis voltan rujukan dibincangkan dan dipilih. Dengan itu, voltan rujukan bandgap yang menggunakan CTAT dan PTAT adalah satu-satu pilihan yang digunakan untuk reka bentuk voltan rujukan berkuasa rendah. Seterusnya, untuk mempunyai ketepatan yang bagus bandgap voltan rujukan, ia hendaklah bebas dari pengaruh proses perbezaan, suhu and bekalan kuasa perbezaan. Di dalam kajian ini, reka bentuk baru telah disimulasi menggunakan 50 nm teknologi CMOS di dalam LTSpice perisian. Bandgap litar ini menggunakan arus PTAT dan arus CTAT untuk menghasilkan voltan rujukan bandgap. Ia juga menghasilkan voltan rujukan 788mV dengan garisan sensitiviti 0.16% beroperasi didalam lingkungan pembekal voltan 0.9-1.4 V, suhu pekali pula ialah 196ppm/°C yang beroperasi diantara suhu -40°C-120°C. Pembekal kuasa tolak nisbah ialah 48.58 dB pada 50Hz dan 47.76 dB pada 1Mhz.
_______________________________________________________________________________________________________
Nowadays, as CMOS technology keep shrinking down, the transistor in a single integrated circuit has increased over time. Thus, using high output voltage reference no longer reliable to power up this circuit. Because of this, a new bandgap voltage reference needed for low voltage usage. In addition, this voltage reference are required have an operating temperature between -40°C to 120°C. In this study, type of voltage reference was discussed and selected. For this, the bandgap voltage reference that utilizes device CTAT and PTAT are the only choice to design low voltage reference. Moreover, in order to have good precision bandgap voltage reference, it must be independent to process, temperature and voltage variation. In this study, the new design has been simulated in 50nm CMOS technology using LTSpice software. This bandgap circuit optimize by using PTAT current generation and CTAT current generation and required load stage to generate voltage reference. It generates a reference voltage of 788mV with line sensitivity of 0.16% in supply voltage range of 0.9-1.4 V, the temperature coefficient is 196ppm/°C, through temperature range of -40°C-120°C. The power supply rejection ratio 48.59 dB at 50Hz and 47.76 dB at 1Mhz.
Design of CMOS bandgap voltage reference / Muhamad Amirul Zinel