جبران سازي حرارتي نوسان ساز حلقوي زير آستانه در تكنولوژي CMOS

در اين مقاله به جبران سازي حرارتي يك نوسان ساز حلقوي با پنج طبقه وارون كننده ي متشكل از ترانزيستورهايي در ناحيه زيرآستانه پرداخته شده است. با توجه به اينكه در يك ترانزيستور MOS در ناحيه ي زير آستانه افزايش دما سبب افزايش جريان مي شود بنابراين فركانس نوسان ساز حلقوي نيز در ناحيه زير آستانه با افزايش دما شديدا افزايش مي يابد. در اين مقاله جهت كاهش تغييرات فركانس نوسان ساز مذكور نسبت به دما، ايده ي استفاده همزمان از منبع جريان Complementary to Absolute Temperature) CTAT) و منبع جريان مستقل از دما پيشنهاد شده است. فركانس خروجي نوسان ساز حلقوي زير آستانه در وضعيت جبران سازي نشده نسبت به دما در بازه دمايي دمايي 40°C- تا 85°C داراي تغييراتي برابر با +29/6% و ضريب دمايي به اندازه ppm/ °C2966 است. با استفاده از ايده ي پيشنهادي تغييرات فركانس نوسان ساز حلقوي با دما به اندازه ي ٪1 / 39 كاهش يافت و ضريب حرارتي آن در بازه دمايي 40°C- تا C°85 برابر با ppm/ C116 گرديد. توان مصرفي كل مدار در ولتاژ تغذيه 1/8V برابر با 18/7μW مي باشد. اين نوسان ساز حلقوي و مراجع جريان جبران ساز آن در تكنولوژي TSMC 0.18μm CMOS طراحي و با استفاده از نرم افزار ADS شبيه سازي گرديد.