← 返回 JSSC 论文列表JSSC 2020第9期Other180nm
A 1-nA 45-nW 289-ppmC Current Reference Using Automatic Calibration
提出一种采用自动校准技术的超低功耗高精度1nA电流基准源。
1nA输出电流，289ppm/°C温度系数，1.4%/V电源灵敏度，4.5nW总功耗
电流基准自动校准超低功耗CMOS温度系数
▸创新点1：采用自动校准电路定期校准电流基准（系统创新）。通过周期性自动校准机制，动态补偿工艺偏差和温度漂移，无需外部干预即可维持1-nA电流的高精度（289 ppm/°C），显著降低长期稳定性对多次温度修调的依赖。
▸创新点2：提出超低功耗电流基准架构（电路创新）。通过优化偏置电路和校准时序，在180nm CMOS工艺下实现仅45nW的总功耗（含唤醒定时器），其中静态工作功耗低至1.4%/V的电源灵敏度，突破传统基准电路功耗限制。
▸创新点3：创新性校准时序控制方案（方法创新）。利用FPGA控制的25分钟间隔校准策略，平衡精度与功耗矛盾，实测显示该校准周期可同时满足289 ppm/°C温度系数和4.5nW@23°C的能效指标。
▸创新点4：集成自包含式唤醒定时器（系统创新）。内置低功耗定时器触发校准事件，消除对外部时钟的依赖，使系统在保持全自动运行的同时，进一步降低整体方案的复杂度与外围功耗。
Abstract
This article proposes an ultralow-power accurate
current reference that generates 1-nA current. Since an automatic
calibration circuit periodically calibrates the generated current
of the current reference, the current reference is able to achieve
ultralow power consumption and high accuracy simultaneously
without employing a multiple tem perature trimming. Prototype
chips are fabricated in a 180-nm CMOS technology and are tested
with a field programmable gate array (FPGA) board that controls
the