文档摘要：在物联网(IoT)系统中,为了节省功耗引入了电阻电容(RC)张弛振荡器.针对无补偿的传统RC振荡器频率容易受到电源和温度影响的问题,本文所采用的前向体偏置(ForwardBodyBiasing,FBB)技术降低了低电源电压数字缓冲器的温度漂移,进一步的,本文同时利用亚阈区金属—氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET,简称MOS)泄漏电流补偿技术(SubthresholdLeakageCurrent,SLC)和泄漏电流抑制技术(SubthresholdLeakageSuppression,SLS).相比于传统结构振荡器,温度稳定性提升了约38倍.本文基于65nmCMOS工艺设计了一款RC张弛振荡器,在室温0.4V的电源电压下,功耗为8.1nW,工作频率为4.4kHz,能量效率为1.84nW/kHz.在-30～90℃的范围内,振荡器的温度稳定性为75.1ppm/℃.
Abstract：InInternetofThings(IoT)systems,Resistance-Capacitance(RC)relaxationoscillatorhasbeenimplementedtoreducepowerconsumption.ToaddresstheissuethatuncompensatedtraditionalRCoscillatorsaresusceptibletopowersupplyandtemperatureinflu-ences,theForwardBodyBiasing(FBB)techniqueisemployedtoreducethetemperaturedriftofthelowsupplyvoltagedigitalbuffer.Additionally,leverageSubthresholdLeakageCurrent(SLC)compensationandSubthresholdLeakageSuppression(SLS)inhigh-tem-peraturesubthresholdMOStransistorsareused.Comparedtouncompensatedoscillators,thetemperaturestabilityisenhancedby38times.Arelaxationoscillatorbasedon65nmCMOSisdesigned.Withapowersupplyvoltageof0.4Vatroomtemperature,thepowerconsumptionis8.1nW,operatingatafrequencyof4.4kHz.Theenergyefficiencyiscalculatedat1.84nW/kHz.Withintherangeof-30℃to90℃,thetemperaturestabilityoftheoscillatorismeasuredat75.1ppm/℃.
作者：李振 王霖伟 杨建行 朱建华 杨伟涛 周荣 刘术彬Author：LIZhen WANGLinwei YANGJianhang ZHUJianhua YANGWeitao ZHOURong LIUShubin
作者单位：西安电子科技大学微电子学院,西安710000
刊名：集成电路与嵌入式系统 ISTIC
Journal：IntegratedCircuitsandEmbeddedSystems
年，卷(期)：2024, 24(7)
分类号：TN43
关键词：电容电阻张弛振荡器 泄露电流补偿 前向体偏置 物联网
Keywords：RCrelaxationoscillator leakagecurrentcompensation forwardbodybiasing IoT
机标分类号：TP319.8TN402TN304.21
在线出版日期：2024年7月16日
基金项目：中央高校基本科研业务费基金项目，西安电子科技大学创新基金应用于睡眠定时器的纳瓦级功耗超低电压张弛振荡器[
期刊论文] 集成电路与嵌入式系统--2024, 24(7)李振 王霖伟 杨建行 朱建华 杨伟涛 周荣 刘术彬在物联网(IoT)系统中,为了节省功耗引入了电阻电容(RC)张弛振荡器.针对无补偿的传统RC振荡器频率容易受到电源和温度影响的问题,本文所采用的前向体偏置(ForwardBodyBiasing,FBB)技术降低了低电源电压数字缓冲器的温度...参考文献和引证文献
参考文献
引证文献
本文读者也读过
相似文献
相关博文
关键词：电容电阻张弛振荡器,泄露电流补偿,前向体偏置,物联网,
|
|
1
