Thiết kế IC nguồn dựa trên công nghệ CMOS

giáo dục đào tạo trờng đại học bách khoa hà nội -XW - NGUYỄN HOÀNG LONG THIẾT KẾ IC NGUỒN DỰA TRÊN CÔNG NGHỆ CMOS LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ ng−êi h−íng dÉn KHOA HỌC: TS NGUYỄN VŨ THẮNG Hµ Néi - 2009 MỤC LỤC MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH VẼ MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ CMOS VÀ CÁC MẠCH ĐIỆN CƠ BẢN DÙNG TRONG THIẾT KẾ .9 1.1 Tổng quan công nghệ CMOS 1.2 Các mạch điện dùng thiết kế 11 1.2.1 Mơ hình linh kiện tích cực mạch tích hợp 11 1.2.1.1 Đặc tính truyền đại transistor MOS 11 1.2.1.2 Mơ hình tín hiệu nhỏ Transitor .18 1.2.2 Một số mạch mạch tích hợp 21 1.2.2.1 Ba tầng khuyếch đại đơn .21 1.2.2.2 Mạch Cascode .22 1.2.2.3 Mạch khuyếch đại thuật toán 23 1.2.2.4 Mạch gương dòng 24 1.2.2.5 Mạch tạo điện áp chuẩn .28 1.2.2.6 Mạch tự phân cực 34 CHƯƠNG 2: CÁC VẤN ĐỀ VỀ ỔN ĐỊNH 37 2.1 Các vấn đề ổn định .37 2.1.1 Hồi tiếp cân 37 2.1.2 Độ nhạy hệ số khuyếch đại 38 2.1.3 Ảnh hưởng hồi tiếp âm 39 2.2 Đáp ứng tần số ổn định .40 2.2.1 Quan hệ hệ số khuyếch đại-băng thơng mạch có hồi tiếp 41 2.2.2 Tính khơng ổn định tiêu chuẩn Nyquist 42 2.2.3 Các phương pháp bù 45 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ IC NGUỒN KIỂU DC-DC 48 3.1 Giới thiệu 48 Thiết kế IC nguồn dựa công nghệ CMOS SVTH: Nguyễn Hồng Long 3.2 Phân loại mơ hình chuyển đổi DC-DC .48 3.3 Mơ hình khơng cách ly BUCK 49 3.3.1 Voltage mode .50 3.3.2 Current mode 52 3.4 Dạng sóng dịng điện BUCK 55 3.5 Hiệu suất Buck 58 3.5.1 Tổn hao chiều 58 3.5.2 Tổn hao xoay chiều 58 3.5.2.1 Xét trường hợp tổn hao 59 3.5.2.2 Trường hợp xấu ứng với tổn hao xoay chiều lớn .60 3.6 Bù slope 61 3.7 Chế độ hoạt động BUCK .63 3.8 Kỹ thuật PWM PFM 64 3.8.1 Kỹ thuật PWM .64 3.8.2 Kỹ thuật PFM 65 3.9 Thiết kế IC DC - DC theo cấu hình Buck 67 3.9.1 Yêu cầu thiết kế 68 3.9.2 Sơ đồ khối chức khối 69 3.9.3 Thiết kế tính tốn Buck 71 3.9.3.1 Khối tạo dao động 71 3.9.3.2 Khối tạo áp dòng tham chiếu cho IC 74 3.9.3.3 Khối hồi tiếp 77 3.9.3.4 Khối khuyếch đại sai lỗi .77 3.9.3.5 Khối cảm nhận dòng 80 3.9.3.6 Khối hạn 83 3.9.3.7 Khối điều chế độ rộng xung 84 3.9.3.8 Khối nhận biết dòng đỉnh .87 3.9.3.9 Khối lựa chọn tín hiệu điều khiển 90 3.9.3.10 Khối điều khiển logic 92 3.9.4 Kết mô đặc tính BUCK IC ACT5870 94 Thiết kế IC nguồn dựa công nghệ CMOS SVTH: Nguyễn Hoàng Long KẾT LUẬN 102 PHỤ LỤC 103 2.1 Thông số điện 3.3V N/P MOS 105 2.1.1 Thông số điện NMOS 105 2.1.2 Thông số điện PMOS .105 2.1.3 Tụ cực Gate 106 2.1.4 Dòng rò MOSFET 106 2.1.5 Junction Leakage 106 2.2 Thông số điện 5.0V N/P MOS 106 2.2.1 Thông số điện NMOS 106 2.2.2 Thông số điện PMOS .107 2.2.3 Tụ cực Gate 107 2.2.4 Dòng rò MOSFET 107 2.2.5 Dòng rò chyển tiếp 107 2.3 Thông số điện BJT .107 2.4 Điện trở 108 2.4.1 Sheets Resistance of resistors (Non-salicide) 108 2.4.2 HR POLY0 Resistor (non-salicide) .109 2.5 Double Poly Capacitor 110 2.5.1 Inter poly Dielectric 110 2.5.2 Inter poly capacitance temparature and voltage coeficient 110 TÀI LIỆU THAM KHẢO 111 Thiết kế IC nguồn dựa cơng nghệ CMOS SVTH: Nguyễn Hồng Long DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Biểu đồ mô tả quan hệ lượng cung cấp khả tích hợp .9 Hình 1.2 Cấu trúc vật lý Transistor kênh n 12 Hình1.3 Ký hiệu transistor MOS 13 Hình 1.4 Phân cực cho transistor MOS VGS = 13 Hình 1.5 Phân cực cho NMOS với VDS nhỏ VGS >Vt 14 Hình 1.6 Cấu trúc kênh trạng thái pinch-off 16 Hình 1.7 Đặc tuyến Transistor MOS .18 Hình 1.8 Sơ đồ phân cực cho transistor MOS .19 Hình1.9 Mơ hình tương đương tín hiệu nhỏ MOS 20 Hình 1.10 Ba tầng khuyếch đại 21 Hình 1.11 Mạch cascode 22 Hình 1.12 Sơ đồ OPAM tầng 23 Hình 1.13 Sơ đồ khối cấu trúc mạch gương dòng .24 Hình 1.14 Cấu trúc gương dịng đơn giản 26 Hình 1.15 Gương dịng cascode 27 Hình 1.16 Nguyên lí tạo bandgap 29 Hình 1.17 Sự phụ thuộc Vout vào nhiệt độ 31 Hình 1.18 Mạch band-gap 32 Hình 1.19 Mạch emitter chung để tăng ∆ EB 33 Hình 1.20 Các cấu hình band-gap khác .34 Hình 1.21 Nguyên lí mạch tự phân cực .35 Hình 2.1 Cấu hình mạch hồi tiếp 37 Hình 2.2 Đặc tuyến truyền đạt khuyếch đại 39 Hình 2.3 Đặc tuyến truyền đạt khuyếch đại có hồi tiếp 40 Hình 2.4 Mơ hình mạch khuyếch đại có hồi tiếp .40 Hình 2.5 Mối quan hệ độ lớn hệ số khuyếch đại tần số khuyếch đại có hồi tiếp 42 Hình 2.6 Biểu diễn điểm cực hệ trục toạ độ phức .42 Hình 2.7 Biểu diễn điểm cực hệ toạ độ phức 43 Hình 2.8 Độ lớn biên độ phase khuyếch đại có ba điểm cực 43 Thiết kế IC nguồn dựa công nghệ CMOS SVTH: Nguyễn Hồng Long Hình 2.9 Đồ hình nyquist 44 Hinh 2.10 Bù miler cho OPAM tầng 46 Hình 2.11 Phân bố điểm cực, điểm khơng trước sau bù 47 Hình 3.1 Mơ hình buck Voltage mode 51 Hình 3.2 Dạng sóng Buck 52 Hình 3.3 Sơ đồ mạch Current mode 53 Hình 3.4 Sơ đồ khối Current mode .54 Hình 3.5 Sơ đồ nguyên lý mạch Buck 55 Hình 3.6 Mạch Buck trường hợp Switch đóng 55 Hình 3.7 Mạch Buck trường hợp Switch mở .56 Hình 3.8 Điện áp dịng điện cuộn cảm chuyển mạch đóng mở .57 Hình 3.9 Thời gian switching power mos tốt .59 Hình 3.10 Thời gian switching power mos xấu nhấ 61 Hình 3.11 Sự dao động dòng điện duty nhỏ 50% 62 Hình 3.12 Hoạt động mạch duty lớn 50% 62 Hình 3.13 Hoạt động mạch điện có bù Slope 63 Hình 3.14 Buck hoạt động CCM, khơng có DCM 64 Hình 3.15 Buck hoạt động DCM, CCM 64 Hình 3.16 Hiệu suất mạch theo Iout PFM/PWM .65 Hình 3.17 Dịng điện chế độ PFM 66 Hình 3.18 Sơ đồ ứng dụng BUCK 69 Hình 3.19 Sơ đồ khối BUCK .70 Hình 3.20 Mạch nguyên lý tạo dao dộng sử dụng mạch so sánh hai tụ 72 Hình 3.21 Sơ đồ chi tiết tạo dao động sử dụng hai tụ 73 Hình 3.22 Kết mơ mạch tạo dao động .74 Hình 3.23 Mạch bandgap tạo ref chuẩn .74 Hình 3.24 Điện áp tham chiếu biến thiên theo nhiệt độ 76 Hình 3.25 Hệ số khuyếch đại Pha vòng mạch BanGap 76 Hình 3.26 Sơ đồ khối hơit tiếp 77 Hình 3.27 Đồ thị Gain khối khuyếch đại sai lỗi 78 Hình 3.28 Mạch khuếch đại sai lỗi 79 Hình 3.29 Đồ thị Gain Phase mạch khuyếch đại sai lỗi 80 Thiết kế IC nguồn dựa cơng nghệ CMOS SVTH: Nguyễn Hồng Long Hình 3.30 Sơ đồ mạch Buck_CSAM 81 Hình 3.31 Sơ đồ tổng quát mạch Buck_CSAM 82 Hình 3.32 Mạch khối Buck_CLAMP 84 Hình 3.33 Mạch Buck_COM .85 Hình 3.34 Sơ đồ khối mạch Buck_LIMIT 88 Hình 3.35 Khối Buck_SELECH 90 Hình 3.36 Tính hiệu Buck_SELECK PWM 91 Hình 3.37 Tính hiệu Buck_SELECK PFM 92 Hình 3.38 Sơ đồ khối Buck_LOGIC 92 Hình 3.39 Khối Buck Logic PWM 93 Hình 3.40 Tín hiệu khối Buck logic PFM 94 Hình 3.44 Hiệu suất buck ACT5870, Vout=1.8V 98 Hình 3.45 Hiệu suất buck LCT3417A, Vout=2.5V 98 Hình 3.46 Load step Vin=3.6, Iload 500mA, ACT5870 99 Hình 3.47 Load step Vin=3.6, Iload 500mA, LCT3417A 99 Hình 3.48 Sự thay đổi Vout theo nhiệt độ 100 Hinh 3.49 Dòng tiêu thụ BUCK theo Vin 100 Thiết kế IC nguồn dựa công nghệ CMOS SVTH: Nguyễn Hoàng Long MỞ ĐẦU Hiện nay, giới giai đoạn bùng nổ khoa học công nghệ Cũng ngành khoa học khác, kỹ thuật điện tử có bước phát triển vượt bậc trở thành ngành công nghiệp đem lại giá trị lớn Kỹ thuật điện tử đời phát triển từ sớm phát triển thực vượt trội kể từ sau phát minh transitor vào năm 1947 phịng thí nghiệm Bell Với việc phát minh transitor, kỹ thuật điện tử chuyển sang kỷ nguyên mới, kỷ nguyên mạch tích hợp (IC-Intergrated Circuit) Trong năm gần đây, kỹ thuật số phát triển với tốc độ chóng mặt có phần lấn át so với kỹ thuật tương tự Kỹ thuật số ứng dụng lĩnh vực đời sống, kinh tế xã hội Tuy nhiên khơng mà xem nhẹ kỹ thuật tương tự Bởi lý sau đây: Thứ nhất, người cảm nhận tín hiệu tương tự khơng phải tín hiệu số Do kỹ thuật số đóng vai trò khâu trung gian xử lý lưu trữ Q trình chuyển đổi tín hiệu tương tự sang tín hiệu số gọi q trình A/D (Analog to Digital) Và trình ngược lại gọi D/A (Digital to Analog) Thứ hai, dải giá trị làm việc hay dải giá trị khả tính tốn với thiết kế IC số khơng có giới hạn, cịn thiết kế IC tương tự có giới hạn Tuy nhiên lượng giá trị dải giá trị IC tương tự vơ hạn cịn IC số cần phải chia đưa dải giá trị số mức hữu hạn để tính tốn phải bắt gặp sai số lượng tử Thứ ba, Có nhiều vấn đề, giải kỹ thuật số khó khăn, giải kỹ thuật tương tự tối ưu mặt kinh tế Với mong muốn tìm tòi học hỏi kỹ thuật điện tử tương tự thiết kế IC tương tự nên em chọn đề tài luận văn tốt nghiệp là: "Thiết kế IC nguồn dựa công nghệ CMOS" Đồ án tốt nghiệp gồm ba chương: Chương tổng quan công nghệ CMOS mạch điện dùng thiết kế Chương hai vấn đề Thiết kế IC nguồn dựa công nghệ CMOS SVTH: Nguyễn Hoàng Long ổn định Trên sở kiến thức chương chương hai, chương ba em xin trình bày ngun lí hoạt động, tính toán thiết kế khối ổn áp DC-DC (BUCK) sử dụng IC nguồn thực tế số kết mô Do thời gian kiến thức cịn hạn chế nên phần trình bày khơng tránh khỏi sai sót Em mong đóng góp ý kiến thầy bạn bè để luận văn em ngày hoàn chỉnh Nhân đây, em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành sâu sắc tới Tiến sĩ Nguyễn Vũ Thắng - Người tận tình hướng dẫn giúp đỡ em nhiều suốt thời gian qua Thiết kế IC nguồn dựa cơng nghệ CMOS SVTH: Nguyễn Hồng Long CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ CMOS VÀ CÁC MẠCH ĐIỆN CƠ BẢN DÙNG TRONG THIẾT KẾ CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ CMOS VÀ CÁC MẠCH ĐIỆN CƠ BẢN DÙNG TRONG THIẾT KẾ 1.1 Tổng quan công nghệ CMOS Trong gần 20 năm gần mạch tương tự tích hợp (Analog intergrated circuit) phát triển cách nhanh chóng Ban đầu, sở để thiết kế mạch tương tự dựa công nghệ Bipolar Tiếp theo nhanh chóng phát triển dựa công nghệ CMOS Hơn nữa, công nghệ BiCMOS (combination both Bipolar and CMOS), kết hợp hai công nghệ Bipolar công nghệ CMOS ‘chip’ lên công nghệ quan trọng Điểm đáng ý mạch tích hợp sử dụng công nghệ CMOS trở nên lấn át mạch điện tiêu tốn lượng lượng phân tán so với công nghệ Bipolar Công nghệ CMOS tạo nên khả tích hợp phần tử cao so với Bipolar Trong nhiều ứng dụng, kết hợp sử dụng hai mạch số tương tự chip làm giảm chi phí lượng tiêu tốn Cách hai mươi năm, công nghệ CMOS phát triển để hỗ trợ ứng dụng có yêu cầu cao tần số Cho đến nay, công nghệ CMOS phát triển nhanh chóng tạo nên vi mạch với độ tích hợp cao, làm giảm kích thước, giá thành, tích hợp nhiều tính ưu việt Hình 1.1 Biểu đồ mơ tả quan hệ lượng cung cấp khả tích hợp Thiết kế IC nguồn dựa cơng nghệ CMOS SVTH: Nguyễn Hoàng Long CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ IC NGUỒN KIỂU DC-DC Hình 3.43 Vout Iload thay đổi Vout đựoc thiết lập 1.2V ổn định dòng tải thay đổi đột ngột từ 0.20.8A Thiết kế IC nguồn dựa cơng nghệ CMOS SVTH: Nguyễn Hồng Long 97 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ IC NGUỒN KIỂU DC-DC 3.9.4.2 Thông số BUCK IC ACT5870 a Hiệu suất Hình 3.44 Hiệu suất buck ACT5870, Vout=1.8V Hình 3.45 Hiệu suất buck LCT3417A, Vout=2.5V Thiết kế IC nguồn dựa cơng nghệ CMOS SVTH: Nguyễn Hồng Long 98 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ IC NGUỒN KIỂU DC-DC Nhận thấy hiệu suất tăng dần theo dòng tải cao 92.8% (ACT5870) 94% (LCT3417A linear technology) Ta thấy IC hiệu suất xấp xỉ b Đáp ứng Vout Iload thay đổi (Load step) Hình 3.46 Load step Vin=3.6, Iload 500mA, ACT5870 Hình 3.47 Load step Vin=3.6, Iload 500mA, LCT3417A Thiết kế IC nguồn dựa cơng nghệ CMOS SVTH: Nguyễn Hồng Long 99 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ IC NGUỒN KIỂU DC-DC Trong hình (3.46) Vout thay đổi 150mV, 100mV hình 3.47 Ta thấy Load step ACT5870 hơn, chấp nhận c Đáp ứng Vout theo nhiệt độ Hình 3.48 Sự thay đổi Vout theo nhiệt độ Ta thấy, Vout thay đổi (0.12mV) dải nhiệt độ -40 đến 125 d Dòng tiêu thụ BUCK theo Vin Hinh 3.49 Dòng tiêu thụ BUCK theo Vin Thiết kế IC nguồn dựa công nghệ CMOS SVTH: Nguyễn Hoàng Long 100 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ IC NGUỒN KIỂU DC-DC Nhận xét: Ta thấy đặc tính BUCK ACT5870 ổn định theo nhiệt độ, tải đạt hiệu suất cao So với dòng sản phẩm hãng khác tốt thông số chấp nhận ứng dụng nhiều sản phẩm Thiết kế nguồn Switching khó, địi hỏi người thiết kế có kiến thức điện tử có cơng cụ để tính tốn mơ Do thời gian kiến thức cịn hạn chế nên phần trình bày khơng tránh khỏi sai sót Em mong đóng góp ý kiến thầy bạn bè Thiết kế IC nguồn dựa công nghệ CMOS SVTH: Nguyễn Hoàng Long 101 KẾT LUẬN Trong nghành sản xuất IC người ta thường chia công ty thiết kế sản xuất IC tương tự sản xuất IC số, việc thiết kế IC số IC tương tự có tính chất khác thấy IC tương tự tham gia vào nhiều lĩnh vực viễn thông, đo lường, tự động hóa kể cơng nghiệp máy tính Trong viễn thơng chúng điều chế, thu nhận tín hiệu, chuyển đổi khuyếch đại tín hiệu… Trong đo lường tự động hóa chúng sensor, điều khiển motor… Trong máy tính chúng phận giao diện audio, video, giao tiếp USB, cổng nối tiếp ổn nguồn LDO (điện áp rơi phần tử ổn định thấp hay dùng tiêu thụ điện năng) Ic tương tự có thị trường lớn tương lai có vai trị khơng thể thay IC số Mỹ, Nhật châu Âu đầu tư mạnh vào thiết kế chế tạo IC tương tự Các công ty IC tương tự lớn Mỹ là: Texas Instrumenst, Maxim IC số có vai trò to lớn đời sống Các IC số ứng dụng hầu hết tất máy điện tử Xu hướng chung người ta ngày tạo nhiều máy điện tử mà chức chúng thực mạch số chủ yếu Đó mạch hỗn hợp đa chức Trong thiết bị điện tử thơng thường có 80- 85% số 20-15% tương tự Xu hướng chung kết hợp số tương tự Trong số đóng vai trị xử lí thơng tin, phần tương tự đóng vai trị cổng vào cho hệ thống đó, bao gồm giao tiếp với người Trong pham vi luận văn em trình bày ngun lí, thiết kế khối IC sử dụng cơng nghệ 0.35um Trong tương lai phải tiến tới công nghệ nhỏ để tăng cao độ tích hợp lợi ích kinh tế Do trình độ cịn hạn chế nên phần trình bày khơng tránh khỏi thiếu sót Em mong đóng góp ý kiến thầy bạn bè để em nâng cao kiến thức Thiết kế IC nguồn dựa cơng nghệ CMOS SVTH: Nguyễn Hồng Long 102 PHỤ LỤC Giới thiệu phần mềm sử dụng thiết kế Trong thiết kế IC nói chung IC tương tự nói riêng, máy tính phần mềm công cụ thiếu Các phần mềm sử dụng với nhiều mục đích khác vẽ mạch, mơ layout test Tuy nhiên em xin giới thiệu hai phần mềm sử dụng thiết kế đồ án GateWave (dùng để vẽ mạch) phần mềm Smart-Spice (dùng để mô phỏng) Gate-Wave phần mềm dùng để vẽ mạch tạo file nguồn dùng để chạy chương trình mơ kiểm tra layout Trong phần mềm Gate-Wave có thư viện chứa linh kiện giúp cho người thiết kế dễ dàng vẽ mạch Tuy nhiên chương trình mơ Smart-Spice thực thư viện cần phải có định nghĩa cho linh kiện phù hợp với chuẩn mô công nghệ Sau vẽ xong mạch điện người thiết kế cần chuyển thành file có dạng “*”.net File file nguồn cho chương trình mơ Smart-Spice File “*”.net có dạng sau: ** Netlist for comparator Sunday, April 10, 2005 11:01 AM ** Property of ACTIVE POWER MICRODEVICES ** Subcircuits section ** SUBCKT AINV V G A Z XM1 Z A V V MPL L=1 W=2.7 M=1 GEO=1 XM2 Z A G G MNL L=1 W=1.4 M=1 GEO=1 ENDS AINV ** Top level circuit ** X4 V G QB Q AINV X5 V G ON OFF AINV X6 V G SIG2181 QB AINV XM1 SIG2189 SIG2185 G G MNL L=6 W=6 M=8 GEO=1 XM3 SIG2181 SIG2188 V V MPL L=6 W=6 M=8 GEO=1 XM4 SIG2181 SIG2189 G G MNL L=6 W=6 M=8 GEO=1 Thiết kế IC nguồn dựa công nghệ CMOS SVTH: Nguyễn Hoàng Long 103 XM5 SIG2188 SIG2188 V V MPL L=6 W=6 M=2 GEO=1 XM8 SIG2183 SIG2188 V V MPL L=6 W=6 M=16 GEO=1 XM10 SIG2185 N SIG2183 SIG2183 MPL L=0.6 W=35 M=4 GEO=1 XM11 SIG2189 P SIG2183 SIG2183 MPL L=0.6 W=35 M=4 GEO=1 XM12 SIG2185 SIG2185 G G MNL L=6 W=6 M=8 GEO=1 XM18 SIG2188 ON V V MP L=0.5 W=1.5 M=1 GEO=1 XM22 SIG2185 OFF G G MN L=0.5 W=1.5 M=1 GEO=1 XM23 SIG2189 OFF G G MN L=0.5 W=1.5 M=1 GEO=1 XM24 SIG2189 SIG2188 SIG2181 V MPL L=6 W=6 M=4 GEO=1 XM25 SIG2189 SIG2189 SIG2181 G MNL L=6 W=6 M=1 GEO=1 XM26 Ibu5U OFF SIG2188 V MP L=0.5 W=1.5 M=1 GEO=1 Dùng Smart-Spice chạy mô kết design Smart-Spice công cụ tính tốn sử dụng nguồn file file *.net tạo phần mềm Gate-Wave lấy tín hiệu vào từ file *.sp dể tính tốn Trong tính tốn khơng có thư viện dẫn thơng số số công nghệ phần tử sử dụng nhà sản suất cung cấp lấy thư viện sẵn có Tuy nhiên kết mơ khơng có tính thưc tế Nếu có thư viện nhà sản xuất đưa dưa vào thơng số để tính tốn Kết tính tốn đưa theo hình ảnh, số liệu Sau ví dụ file.sp sử dụng so sánh .lib "U0.35_rev2.lib" mos_tt lib " U0.35_rev2.lib" bip_tt lib " U0.35_rev2.lib" res_tt lib " U0.35_rev2.lib" cap_tt lib " U0.35_rev2.lib" dio include " \dw\ecomp_ap44.net" Vv v g 2.5 IBU5U V IBU5U 5U vg g 0 von on v Thiết kế IC nguồn dựa cơng nghệ CMOS SVTH: Nguyễn Hồng Long 104 n g 2.5 vp p n pulse(-0.1 0.1 15u 15u 30u ) temp 25 tran 1u 30u end Thông số linh kiện sử dụng công nghệ 0.35um Tùy thuộc vào công nghệ sử dụng mà thiết bị có thơng số điện khác Các thơng số quan trọng việc tính tốn mơ mạch Sau em xin trình bày thơng số điện cuả linh kiện nghệ 0.35um sử dụng thiết kế nhà chế tạo cung cấp 2.1 Thông số điện 3.3V N/P MOS 2.1.1 Thông số điện NMOS Min Typ Max Unit VTON(10/0.35, linear extrapolated) 0.49 0.59 0.69 IDSN (10/0.35,VD=VG=3.3) 445 530 615 uA/um Body Factor (10/10,VSUB=0,-1.5V) 0.54 0.64 0.74 V ∧ 0.5 Body Factor (10/0.35,VSUB=0,-1.5V) 0.25 0.45 0.65 V ∧ 0.5 BVN (10/0.35, ID=1uA) 7.0 >9.0 V VTFNP (Poly gate field)(50.0.55,Id=1uA) 7.0 >9.0 V VPTFNM (Metal gate field))(50.0.55,Id=1uA) 7.0 >9.0 V ISUN (10/0.35;maximum) 0.70 1.5 BVGOXPW (10mA/cm2) -10.0 -8.0 MV/cm V uA/um 2.1.2 Thông số điện PMOS Min Typ Max Unit VTOP(10/0.35, linear extrapolated) -0.9 -0.8 -0.7 V IDSN (10/0.35,VD=VG=3.3) -305 -255 -205 uA/um Body Factor (10/10,VSUB=0,-1.5V) 0.25 0.35 0.45 V Thiết kế IC nguồn dựa công nghệ CMOS ∧ 0.5 SVTH: Nguyễn Hoàng Long 105 V ∧ Body Factor (10/0.35,VSUB=0,-1.5V) 0.14 0.24 0.34 0.5 BVP (10/0.35, ID=-1uA) 9.0 V 2.2 Thông số điện 5.0V N/P MOS 2.2.1 Thông số điện NMOS Thiết kế IC nguồn dựa công nghệ CMOS V ∧ 0.5 ∧ 0.5 SVTH: Nguyễn Hoàng Long 106 ISUN (10/0.5;maximum) 3.3 BVGOXPW (10mA/cm2) -10.0 1.5 uA/um -8.0 MV/cm 2.2.2 Thông số điện PMOS Min Typ Max Unit VTOP(10/0.5, linear extrapolated) -0.93 -0.81 -0.69 V IDSN (10/0.5,VD=VG=-5.0) -350 -280 -210 uA/um Body Factor (10/10,VSUB=0,2.5V) 0.39 0.49 0.59 V Body Factor (10/0.5,VSUB=0,2.5V) 0.30 0.40 0.50 V BVP (10/0.5, ID=-1uA)