مرجع ولتاژ کاملاً ماسفتی با توان مصرفی کم برای کاربردهای اینترنت اشیا در صنعت دریایی

در این مقاله یک مرجع ولتاژ تمام ماسفتی با توان مصرفی‌ کم برای بهبود ارتباطات کشتی به ساحل، ارتقا رفاه کارکنان و بهینه‌سازی عملکرد در سطح ناوگان ارائه شده است. برای تامین ولتاژ معکوس با دمای مطلق (ctat) از افت ولتاژ دو سر یک ترانزیستور nmos اتصال دیودی، استفاده شده است. در مولد ولتاژ متناسب با دمای مطلق (ptat) تفاضلی، استفاده از دو زوج ترانزیستورهای nmos و pmos با اتصال متقاطع باعث افزایش چشم‌گیر ضریب دمایی (tc) ولتاژ ptat شده است. بنابراین فقط یک طبقه از مولد ولتاژ ptat تفاضلی کافی است تا tc منفی ولتاژ ctat ایجاد شده توسط nmos اتصال دیودی را خنثی کند که همین امر باعث کاهش توان مصرفی و سطح جانمایی شده است. نتایج شبیه‌سازی پساجانمایی مدار مرجع ولتاژ پیشنهادی در تکنولوژی 0.18 میکرومتر cmos نشان می‌دهد که این مدار می‌‌تواند با ولتاژ تغذیه v 1، ولتاژ مرجع v 0.557 را با tc برابر با ppm/℃ 23.4 در بازه دمایی 50℃ تا 120℃ تولید کند. میزان توان مصرفی nw 14.4 و مساحت کل جانمایی mm2 0.0037 می‌باشد. همچنین نسبت رد منبع تغذیه (psrr) و تنظیم خط (lr) نیز به ترتیب db 34 و %/v 0.038 بدست آمده است.

An All-MOSFET Voltage Reference with Low Power Consumption for IoT Applications in Marine Industry

In this paper, an allMOSFET voltage reference circuit with low power consumption to improve shiptoshore communications, improve staff welfare and optimize fleetlevel performance is proposed. The complementary to absolute temperature (CTAT) voltage is generated by an NMOS diode connected transistor. In differential propotional to absolute temperature (PTAT) voltage generator, the use of a cross coupled NMOS and PMOS transistors pairs significantly increases the temperature coefficient of the PTAT voltage. so only one stage of differential PTAT voltage generator is sufficient to neutralize the negative TC of the CTAT voltage generated by NMOS diode connected, which reduces power consumption and chip area. The results of the simulation of the proposed voltage reference circuit in 0.18 μm CMOS technology shows that this circuit can supply a reference voltage of 0.557 V at a supply voltage of 1 V with. TC is calculated 23.4 ppm /° C in the temperature range of 50°C to 120° C. Power consumption is 14.4 nW and the total area is 0.0037 mm2. Also, the power supply rejection ratio (PSRR) and line regulation (LR) are 34 dB and 0.038 %/V, respectively.