مدار مرجع ولتاژ با توان مصرفي كم مورد استفاده در تگ‌هاي غيرفعال RFID

A Low Power Consumption Voltage Reference Circuit for Passive RFID Tags

در جهت افزايش بازه كد خواني و كنترل از فاصله دورتر، مي‌بايست بلوك هاي موجود بر روي تراشه تگ RFID مصرف توان كمي داشته باشند. در اين مقاله يك مدار مرجع ولتاژ با ولتاژ تغذيه 1V به عنوان يكي از بلوك هاي مهم در تگ RFID براي كاربردهاي پليس هوشمند ارائه شده است. در ساختار مرجع ولتاژ پيشنهادي ترانزيستورهاي ماسفت در ناحيه زيرآستانه هدايت شده‌اند. براي توليد ولتاژ معكوس با دماي مطلق (CTAT)، از ولتاژ يك اتصال pn (PN junction) كه توسط يك ترانزيستور PMOS ايجاد شده و بخشي از مدار باياس مي‌باشد، استفاده شده است. جهت دستيابي به ولتاژ مرجع خروجي در حدود 753mV، دو طبقه ولتاژ متناسب با دماي مطلق(PTAT) تفاضلي به ولتاژ CTAT اضافه شده و يك ولتاژ مرجع با حداقل وابستگي به دما را ايجاد مي‌كنند. مرجع ولتاژ پيشنهادي در فرآيند 0.18 ميكرومتر CMOSشبيه‌سازي و مساحت جانمايي آن 0.0064 ميلي متر مربع محاسبه شده است. نتايج شبيه‌سازي پساجانمايي نشان مي‌دهد كه در بازه دمايي 0 تا 110 درجه سانتيگراد ضريب دمايي (TC)، ℃/19.7 ppm حاصل مي‌شود. تنظيم خط (LR) در محدوده ولتاژ تغذيه 0.8V تا 1.2V برابر با 0.058 درصد بر ولت است. همچنين جريان مصرفي مرجع ولتاژ 13.2nA بدست آمده است.

In order to increase the reading range and remote control, the blocks on the RFID tag should be designed in a way that they dissipate lower power. In this paper, a voltage reference circuit with 1 V supply voltage for smart police applications is presented. In the proposed voltage reference structure, MOSFET transistors biased in the sub-threshold region. To generate complementary to absolute temperature voltage (CTAT), the voltage of a pn junction (PN junction) generated by a PMOS transistor To achieve the reference voltage of about 753 mV, two proportional to absolute temperature voltage (PTAT) stages are added to the CTAT voltage to create a reference voltage with a minimum temperature dependence. The voltage reference is simulated in the 0.18 μm standard CMOS technology and its area occupation is 0.0064 mm2. The results from post-layout simulation show that in the temperature range of 0°C to 110 °C, the temperature coefficient (TC) is 19.7 ppm/°C. The line regulation (LR) under supply voltage variation from 0.8 V to 1.2 V is equal to 0.058 %/ V. Also, the current consumption of voltage reference is obtained 13.2 nA.