精密电阻在原型芯片上测量并模拟电路拓扑参数

来源：万利隆电子阅读量：2000发布时间：2021-04-12

精密电阻器在原型芯片上测量并模拟所提出的电路拓扑参数。电路中VGA频率响应，b比较器传输特性，c电荷泵效率。所设计VGA的频率响应的模拟数据和实测数据的比较。精密电阻器电路使用蒙特卡罗分析结果来获得预期增益范围的边界。可以观察到，所测得的频响保持在模拟所指定的边界之间，并且只稍微偏离蒙特卡罗平均曲线。测量和模拟条件相同，负载电容为10 pF，控制电压VCTRL = 0.1 V，环境室温，电源电压VDD = 0.6 V。在这些操作条件下获得的测量结果如下。电压增益为aV = 30 dB，增益带宽为GBW = 1.2 MHz，带宽为f−3dB = 40 kHz。测得的低频增益与平均蒙特卡罗曲线的最坏情况相差约为±5.85 dB。

精密电阻器电路描述了拟议的轨对轨比较器的传输特性。模拟结果与所有输入电压条件下的实测曲线非常吻合。在的实验中，比较器对所有四级迟滞都表现出了正确的功能，并且通过设置距离电源范围仅3 mV的参考电压来确认轨道到轨道的操作。精密电阻器这个测试可以被认为是相当严格的，因为它也会揭示输入偏置电压的问题。在角落和环境温度下对3000个样品进行蒙特卡罗模拟，得到输入偏移量的均值Voffset = 592 uV，标准差为σ = 1.91 mV。

此外，精密电阻器在nW范围的上半部分测量了VDD = 0.4 V时的功耗，包括ESD结构的泄漏、PCB和示波器探头的寄生。然而，也观察到了VDD = 0.25 V的正确操作，这确实是一个惊人的结果。显示了效率对输出电流的依赖关系。这是比较基于GD和BD交叉耦合逆变器的不同电荷泵的例子。当输出电流为1μA时，在给定的CMOS工艺条件下，BD交叉耦合电荷泵的效率达到80%。VGA、电压比较器和电荷泵的选择参数。图中包含测量结果和模拟结果，可以直接比较和评价。

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