MOSFETのサブスレッショルド特性を利用した超低消費電力CMOS参照電圧源回路

摘要

MOSFETのサブスレッショルド特性を利用した超低消費電力で動作する参照電圧源回路を提案する．この回路は，絶対零度におけるMOSFETのしきい値電圧を出力する．0.35-μm CMOSプロセスにより試作を行い，その動作を確認した．-20°C-80°Cの温度変動に対して参照電圧の値は745mVの一定値であり，温度係数は7ppm/°C，1.4V-3Vの電源電圧の変動に対して参照電圧の変動は20ppm/Vであった．PSRR特性は，100Hzにおいて-45dBである．この回路はサブスレッショルド領域と強反転線形領域で動作するCMOS回路のみで構成し，0.3μWの超低消費電力で動作する．また，回路の出力は絶対零度におけるMOSFETのしきい値電圧のため，オンチップでLSI内のプロセスバラツキをモニタすることができる．したがって，出力電圧の特性を利用することでアナログ回路のプロセスバラツキ補正に応用可能である．