مدار مرجع ولتاژ با قابليت كار در ناحيه زيرآستانه مناسب استفاده در كارت‌هاي هوشمند

A Sub-Threshold Voltage Reference Circuit Suitable for Smart-Card Applications

يك مدار مرجع ولتاژ CMOS بر اساس اختلاف ولتاژ گيت – سورس يك ترانزيستور از نوع PMOS و دو ترانزيستور از نوع NMOS ارايه شده است. به منظور كاهش مصرف جريان، المان‌هاي پسيو اين مدار به حداقل رسيده است و همچنين تمام ترانزيستورها در ناحيه زير آستانه باياس شده‌اند. جهت بهبود نسبت حذف نويز تغذيه (PSRR) در بخش باياس از يك مدار باياس با وابستگي كم به تغييرات تغذيه استفاده شده است. جريان مصرفي اين مرجع ولتاژ 154 نانو آمپر در ولتاژ تغذيه 3/3 ولت مي‌باشد و ولتاژ مرجع 27/1 ولت را ايجاد مي‌كند. ثابت دمايي اين مرجع ولتاژ ppm/?C59 مي‌باشد. مقدار نسبت حذف نويز تغذيه در فركانس‌هاي Hz 100 و MHz 10 به ترتيب dB 92- و dB 66- مي‌باشد. اين مرجع ولتاژ يك ولتاژ ثابت به منظور استفاده در كنار رگولاتور ايجاد مي‌كند و با توجه به مشخصات گفته شده، مناسب استفاده در كارت‌هاي هوشمند بدون تماس مي‌باشد.

A CMOS voltage reference based on difference voltage between the gate - source voltages of a PMOS transistor and two NMOS transistors is presented. To reduce current consumption and thus to optimize power consumption, the number of passive elements is minimized and all of the transistors are biased in the subthreshold region. In addition, in order to improve power supply rejection ratio (PSRR), supply-independent biasing technique is utilized in bias section. Current consumption of this voltage reference at a supply voltage of 3.3 V is about 154 nA while 1.27 V reference voltage is produced. Temperature coefficient of this voltage reference is about 59 ppm/?C. Power supply rejection ratio at 100 Hz and 10 MHz frequencies are -92 dB and - 66 dB, respectively. The proposed voltage reference provides a constant voltage to be used along with a regulator and the design is suitable for using in contactless smart cards.