저전압 기준전압 발생기를 위한 시동회로

Abstract

일반적으로 기준전압 생성기는 쌍안정성을 가지므로 이를 올바른 상태에서 동작시키기 위해서는 적절한 시동회로가 필요하다. 본 논문에서는 저전압 기준전압 발생기를 위한 새로운 시동회로를 제안한다. 제안한 시동회로는 기준전압발생기의 상태를 결정하기 위하여 기준전압 발생기의 BJT에 흐르는 전류를 측정한다. 기준전압발생기가 올바른 상태에 있을 때 이 전류가 가지는 값은 잘 정의되므로 이를 통하여 회로의 상태를 신뢰성 있게 결정할 수 있다. 전류는 내부에 오프셋 전압을 갖는 비교기를 이용하여 측정하였다. 130nm CMOS 공정을 이용하여 설계를 하였으며, 레이아웃에서 추출한 기생 성분을 포함하는 Monte-Carlo 시뮬레이션을 통해 회로의 성능을 검증 하였다. 제안된 시동회로를 사용하는 기준전압발생기에 850mV 이상의 전원 전압이 가해질 경우, 소자에 미스매치가 있더라도 안정적으로 기준전압 생성기가 시동하는 것을 확인하였다.Since most reference voltage generator circuits have bi-stable characteristics, it is important to employ a proper start-up circuit to operate a reference generator in the desired state. In this paper, we propose a start-up circuit for a low voltage reference generator. This start-up circuit determines the state of the circuit reliably by measuring the current drawn by BJTs in the circuit, which is well-defined in the desired state. To measure the current using CMOS-compatible devices only, a comparator with an internal offset voltage is used. The reliability of the proposed circuit is confirmed by Monte-Carlo simulations of the start-up operation, which show that, with the proposed start-up circuit, the low voltage reference generator starts reliably with supply voltages over 850㎷ even in the presence of device mismatches.