current source

Apr 20, 2006 14 Replies

Postato su sci.electronics.design, provo anche qui perche' non si sa mai. Scuasate per l'inglese ma ho poco tempo e faccio giusto un copy-paste:


Any idea for a voltage controlled current source (linear of course) to be implemented in a CMOS process? The difficult part is to get rid of process variations (the most dispersed component seems to be the poly resistor)



Variants from standard textbook bias sources (Vittoz, PTAT, Wilson...) seem not to work properly; I get changes of more than +/- 40% from centered value. Temperature compensation is not important, nor PSRR.



I'm looking for solutions which compensate resistors variations, for example making use of a differential pair. I could make use of a bandgap, if necessary, though I prefer to avoid it. Do you know any solution?



maitre Aliboron

Banda? Capacita` commutate? (almeno i condensatori sono un po' piu` precisi del poly)

Franco Wovon man nicht sprechen kann, darüber muß man schweigen. (L. Wittgenstein) Inviato da X-Privat.Org - Registrazione gratuita http://www.x-privat.org/join.php

no banda (in effetti la fretta mi ha tradito, e' un bias di corrente). Soluzioni tipo "dynamic current mirrors" ci avevo pensato, ma volevo vedere se c'era qualcosa di piu' semplice. Come dicevo nell'altro NG stavo pensando a qualcosa che utilizza dei CCII ma per il momento non ho trovato nulla e non mi viene nulla in mente. E poi devo anche farlo abbastanza in fretta...

Girando per la rete avevo trovato un articolo su un bias di corrente insensibile alle variazioni di processo, ma non e' accessibile...

maitre Aliboron

La lettura della nota AN1108 della Advanced Linear Devices puo' aiutarti.

Passa il riferimento, che vedo se riesco ad accedere con la biblioteca elettronica.

Franco Wovon man nicht sprechen kann, darüber muß man schweigen. (L. Wittgenstein)

la vedo dura. Comunque questo e' il link...

"New CMOS current source which shows better CMOS process variation rejection", Ph.D. Xiaowu Gong, SG-Singapore

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Alla faccia di chi dice che questi mangia-riso sono buoni solo a copiare... (poi magari l'articolo e' niente di che...)

maitre Aliboron

Un PTAT con una capacità commutata al posto della resistenza? Al limite prova a dare un occhiata anche a questo articolo: H. J. Oguey and D. Aebischer, "CMOS Current Reference Without Resistance", IEEE Journal of Solid State Circuits, Vol 32, No. 7, July 1997

Ciao scola

Dimenticavo 2 cose:

  1. per l'articolo pp. 1132-1135
  2. Visto che nomini Vittoz se vuoi posso inviarti la parte sulle referenze di corrente del suo corso (sono in francese pero'...)

Scola

Ottimo, ci puo' essere qualche idea interessante (ho gia' intravisto una soluzione con una specie di current conveyor, figg. 5 e 7). Ho notato pero' che i circuiti fanno riferimento a resistenze esterne che possono essere scelte con precisione arbitraria.

Nel mio processo ho a disposizioni delle resistenze poly con una precisione tipica di +/- 20%, quindi devo fare affidamento a delle caratteristiche di match se voglio avere qualcosa di affidabile.

Comunque qualcosa ci puo' venire fuori...

maitre Aliboron

1997

gia' trovato e ci sto un po' lavoricchiando. Il pb e' che proprio alla fine i due "confessano" che "...a fairly large spread in current values from circuit to circuit was observed..." e continuano con "...a tolerance of +/- 30% should be feasible". Dunque loro sono al di sopra. Questo mi rende un po' sospettoso e poco fiducioso (inoltre io avrei bisogno di una corrente relativamente elevata e le soluzioni con MOS in weak inversion sono piu' orientate a riferimenti low-current). Comunque ci sto lavorando sopra (con scarsi risulta finora).

Le dispensi di Vittoz ce le ho in inglese (ma non sottomano) visto che qualche anno fa avevo seguito uno dei corsi all' EPFL. E comunque, vivendo in Francia, il francese per me non e' un problema ;-).

maitre Aliboron

1997

PS: visto che nomini l'articolo, che diavolo e' n? Sull'articolo non lo dicono. Io immagino che sia il fattore di non idealità (n = circa 1.5) ma non ne sono sicuro.

maitre Aliboron

anche questo mi pare possa esserti utile ma sono certo lo avrai gia notato. u

formatting link

no, non lo avevo notato perche' la temperatura non e' importante per il momento. Pero' dandoci un'occhiata mi sembra interessante...

maitre Aliboron

E' un parametro del modello EKV. Non ricordo piu' esattamente cosa rappresenta cmq se non sbaglio e' il fattore di bulk (da prendere con le pinze). Di solito vale 1.2-1.3 in strong inversion e circa 1.6-1.7 in weak, ma cambia da tecnologia a tecnologia. Prova a dare un occhiata al modello EKV.

Ciao Scola

Che gradito incontro... tutto ok? E' un po che non frequento il ng e non ho più avuto notizie...

Saluti Pow

PS. Chiedo scusa al ng per l'uso personale di questo spazio...

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