• 대한전자공학회논문지SD
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• 제41권12호
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• pp.59-65
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• 2004

적외선 소자로부터 생성되는 신호의 잡음 특성의 향상, 즉 좋은 영상을 얻기 위해서 적외선 영상신호 취득회로(ROIC)에서는 안정적인 기준 전압원이 필요하다. 본 논문은 극저온인 77K에서 동작하는 적외선 영상신호 취득회로(readout integrated circuit)를 위한 밴드갭 회로를 처음으로 제작한 후 측정, 평가하여 그 실용 가능성을 입증하고 있다. 밴드갭 회로는 대표적인 전압 기준회로로서 기존에 발표된 대부분의 밴드갭 회로는 실온에서 동작하는 것이며, 액체질소 온도 77K에서는 그 특성이 적합하지 않다. 본 논문에서는 극저온에서 동작하는 밴드갭 회로 설계를 위하여, 그에 맞는 회로를 선택하여 온도변화에 따른 사용되는 소자들의 파라미터에 대한 이론정립을 통한 그것의 특성을 살펴보고, 이러한 특성들을 고려하여 저온동작에 적합도록 하였다. 이 회로는 Hynix 0.6um standard CMOS 공정을 통해서 제작되었으며, 측정된 출력전압($V_{out}$)은 60K에서 110K까지 1.0396$\pm$0.0015V로서 기존의 실온에 동작하던 밴드갭 회로보다 더 높은 안정도를 보여주었다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.186-187
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• 2007

In this work, a temperature stable PWM(Pulse width modulation) circuit is proposed. The designed PWM circuit has a temperature dependent current source and a temperature independent voltage to compensate electrical characteristics with operating temperature. The variation of driving current is from about 4% to -6% in the temperature range $0^{\circ}C\;to\;70^{\circ}C$ compared to the current at the room temperature. The variation of bandgap voltage reference is from about 1.3% to -0.2% with temperature when the supply voltage is 3.3 volts. From simulation results, the variation of output pulse width is less than from 0.86% to -0.38% in the temperature range $0^{\circ}C\;to\;70^{\circ}C$.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2000년도 ITC-CSCC -2
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• pp.612-614
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• 2000

We propose a new curvature-compensated CMOS bandgap reference circuit that is achieved by varying a current ratio. The proposed circuit is shown to have small temperature coefficient that the output voltage variation is 0.4mV.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제12권1호
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• pp.137-142
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• 2008

본 논문에서는 $Low-V_T$ 트랜지스터가 필요 없는 로직공정으로 Parasitic NPN BJT를 이용하여 저 전압에서 동작 가능한 밴드갭 기준전압 발생기 회로를 제안하였다. $0.18{\mu}m$ triple-well 공정을 사용한 BGR회로를 측정 한 결과 VREF의 평균전압은 0.72V $3{\sigma}$는 45.69mV로 양호하게 측정되었다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2013년도 추계학술대회
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• pp.375-378
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• 2013

본 논문에서는 EEPROM이나 MTP 등의 NVM 메모리 IP 설계에 필요로 하는 PVT(Process-Voltage-Temperature) 변동에 둔감한 기준전압(Reference Voltage) 회로를 설계하였다. 매그나칩반도체 $0.18{\mu}m$ EEPROM 공정을 이용하여 설계된 BGR(Bandgap Reference Voltage) 회로는 wide swing을 갖는 캐스코드 전류거울 (cascode current-mirror) 형태의 저전압 밴드갭 기준전압발생기 회로를 사용하였으며, PVT 변동에 둔감한 기준전압 특성을 보이고 있다. 최소 동작 전압은 1.43V이고 VDD 변동에 대한 VREF 민감도(sensitivity)는 0.064mV/V이다. 그리고 온도 변동에 대한 VREF 민감도는 $20.5ppm/^{\circ}C$이다. 측정된 VREF 전압은 평균 전압이 1.181V이고 $3{\sigma}$는 71.7mV이다.

• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• 제5권2호
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• pp.71-75
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• 2004

This paper proposes a new bandgap reference (BGR) circuit which takes advantage of a cascode current mirror biasing to reduce the V$\_$ref/ variation, and sizing technique, which utilizes two related ratio numbers k and N, to reduce the PNP BJT area. The proposed BGR is designed and fabricated on a test chip with a goal to provide a reference voltage to the 10 bit A/D(4-4-4 pipeline architecture) converter of the CMOS Active Pixel Sensor (APS) imager to be used in X-ray imaging. The basic temperature variation effect on V$\_$ref/ of the BGR has a maximum delta of 6 mV over the temperature range of 25$^{\circ}C$ to 70$^{\circ}C$. To verify that the proposed BGR has radiation hardness for the X-ray imaging application, total ionization dose (TID) effect under Co-60 exposure conditions has been evaluated. The measured V$\_$ref/ variation under the radiation condition has a maximum delta of 33 mV over the range of 0 krad to 100 krad. For the given voltage, temperature, and radiation, the BGR has been satisfied well within the requirement of the target 10 bit A/D converter.

• 전자공학회논문지
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• 제52권2호
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• pp.106-111
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• 2015

일반적으로 기준전압 생성기는 쌍안정성을 가지므로 이를 올바른 상태에서 동작시키기 위해서는 적절한 시동회로가 필요하다. 본 논문에서는 저전압 기준전압 발생기를 위한 새로운 시동회로를 제안한다. 제안한 시동회로는 기준전압발생기의 상태를 결정하기 위하여 기준전압 발생기의 BJT에 흐르는 전류를 측정한다. 기준전압발생기가 올바른 상태에 있을 때 이 전류가 가지는 값은 잘 정의되므로 이를 통하여 회로의 상태를 신뢰성 있게 결정할 수 있다. 전류는 내부에 오프셋 전압을 갖는 비교기를 이용하여 측정하였다. 130nm CMOS 공정을 이용하여 설계를 하였으며, 레이아웃에서 추출한 기생 성분을 포함하는 Monte-Carlo 시뮬레이션을 통해 회로의 성능을 검증 하였다. 제안된 시동회로를 사용하는 기준전압발생기에 850mV 이상의 전원 전압이 가해질 경우, 소자에 미스매치가 있더라도 안정적으로 기준전압 생성기가 시동하는 것을 확인하였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제20권2호
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• pp.192-195
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• 2016

본 논문에서는 저항과 BJT를 사용하지 않고 sub-threshold 영역에서 동작하는 저전압, 저전력 기준전압 발생기를 설계하였다. CTAT 전압 발생기는 두 개의 NMOS 트랜지스터를 이용하여 구성하였고, 충분한 영역의 CTAT 전압을 발생시키기 위해 바디 바이어스 회로를 이용하였다. PTAT 전압 발생기는 PTAT 전압을 생성하기 위해 MOS 트랜지스터 입력 쌍의 서로 다른 사이즈 비를 이용하는 차동증폭기 형태로 구성하였다. 제안한 회로는 $0.18-{\mu}m$ 표준 CMOS 공정으로 설계되었다. 시뮬레이션 결과로 290mV의 출력 기준 전압을 가지며, -$20^{\circ}C$ 에서 $120^{\circ}C$의 온도 변화에서 92 ppm/$^{\circ}C$의 전압 변화 지수와 전원전압 0.63V에서 15.7nW의 소모 전력을 갖는 것을 확인하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2012년도 추계학술대회
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• pp.221-224
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• 2012

본 논문에서는 MEMS 가속도센서를 위한 CMOS 인터페이스 회로를 설계하였다. 설계된 CMOS 인터페이스 회로는 CVC(Capacitance to Voltage Converter), 그리고 SC-Integrator와 Comparator를 포함하는 ${\Sigma}{\Delta}$ Modulator로 구성되어 있다. 회로에 일정한 Bias를 공급할 수 있도록 Bandgap Reference를 이용하였으며, 저주파 잡음과 offset을 감소시키기 위하여 ${\Sigma}{\Delta}$ Modulator에 CHS(Chopper-Stabilization) 기법을 사용하였다. 그 결과 설계된 ${\Sigma}{\Delta}$ Modulator의 출력은 입력 전압 진폭이 100mV가 증가할 때 duty cycle은 10%의 비율로 증가하고, 전체 회로의 Sensitivity는 x, y축은 0.45V/g, z축은 0.28V/g의 결과를 얻을 수 있었다. 제안된 CMOS 인터페이스 회로는 CMOS 0.35um공정을 이용하여 설계되었다. 입력 전압은 3.3V이며, 샘플링 주파수는 2MHz이다. 설계된 칩의 크기는 PAD를 포함하여 $0.96mm{\times}0.85mm$이다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2016년도 추계학술대회
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• pp.527-530
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• 2016

본 논문에서는 $0.35-{\mu}m$ standard CMOS 공정에서 낮은 전력을 소모하면서 낮은 전원전압에서 동작하는 곡률보상 기능을 갖는 기준전류/전압 발생 회로를 제안한다. 제안된 회로는 weak-inversion 영역에서 동작하는 MOS 트랜지스터들을 사용함으로써 1V 이하 전원전압에서 동작할 수 있다. 시뮬레이션 결과는 제안되는 곡률보상 기술을 사용하여 기존의 곡률보상 기능이 없는 BGR 회로들처럼 종 모양이 아닌 사인 곡선과 같은 모양을 나타내 작은 TC 값을 보여준다. 제안된 회로들은 모두 0.9V의 전원전압에서 동작한다. 먼저, 기준전압 발생 회로는 176nW 전력을 소모하며, 온도 계수는 $26.4ppm/^{\circ}C$이다. 기준전류 발생 회로는 194.3nW 전력을 소모하며, 온도 계수는 $13.3ppm/^{\circ}C$이다.