JSSC 2024第12期Other0.18-µm CMOS

A PVT-Insensitive Sub-Ranging Current Reference Achieving 114-ppmC From 20 C to

提出一种宽温范围内低温度系数的子范围电流参考源，无需芯片校准。

平均TC为11.4-ppm/°C，线性和负载灵敏度分别为365和181 ppm/V，集成噪声38.9 pA rms

电流参考源温度系数子范围检测器工艺不敏感低噪声

▸创新点1：TC可调电流源（电路创新）：通过设计一种温度系数可调的电流源，能够在宽温度范围内实现低温度系数，显著提高了电流参考的温度稳定性。

▸创新点2：工艺不敏感子范围检测器（电路创新）：采用工艺不敏感的子范围检测器，有效降低了工艺变化对电流参考的影响，确保了在不同工艺角下的一致性。

▸创新点3：二阶TC影响降低近四倍（方法创新）：通过优化设计，将二阶温度系数的影响降低了近四倍，进一步提升了电流参考的温度稳定性，无需逐个芯片校准。

▸创新点4：低线性和负载灵敏度（电路创新）：设计的电流源具有低线性和负载灵敏度，分别为365 ppm/V和181 ppm/V，确保了在不同电压和负载条件下的稳定性。

Abstract

This article presents a sub-ranging current ref- erence with a low-temperature coefficient (TC) across a wide temperature range. By using a TC-adjustable current source and a process-insensitive sub-range detector, the impact of second- order TC can be reduced by nearly fourfold, without any discontinuities at the subrange boundaries. Implemented in a 0.18-µm CMOS process, the proposed current reference achieves an average TC of 11.4-ppm/ ◦C across from −20 ◦C to 125 ◦C, obtained from 45 samples