RC OSCILLATOR FOR A DOMESTIC TECHNOLOGICAL PROCESS

Abstract

предложен сложно-функциональный (СФ/IP) блок RC-генератора, построенный на МОП-транзисторах. Генератор является блоком тактирования для большого числа электронных устройств, не требовательных к стабильности частоты, но чувствительных к размеру. Данный блок предназначен для применения в составе интегральных схем стабилизаторов напряжения. Приведено описание электрической схемы генератора, его основные электрические характеристики и результаты моделирования (зависимости частоты генератора и его тока потребления от температуры и напряжения питания схемы, получены значения нестабильности частоты и зависимость частоты генератора от технологических отклонений, температуры и напряжения питания). Сделан вывод об относительной стабильности характеристик генератора при изменениях внешних параметров и технологических флуктуаций. Приведена топология разработанного СФ блока RC-генератора. Генератор разработан на базе отечественного технологического процесса с проектными нормами 180 нм. Разработка схемы и топологии проводилась в специализированной системе автоматизированного проектирования работ (САПР) интегральных схем. Для моделирования схемы использовались математические модели полупроводниковых приборов, предоставленные фабрикой изготовителем. Топология генератора прошла успешную верификацию на соблюдение проектных норм (Design rule check, DRC) и соответствия топологии исходной схеме (Layout vs. Schematic, LVS) a functional block (IP) of RC oscillator is proposed. The oscillator is a clocking unit for a large number of electronic devices where frequency stability is not required, but small die size is important. This block is intended for use as part of integrated circuits of voltage regulators. The description of the electrical circuit of the oscillator with electrical specs as well as simulation results are presented. We obtained the following characteristics: oscillator frequency and current consumption plot versus temperature and supply voltage, frequency instability due to process, temperature and voltage variations. Then we have considered the relative stability of the oscillator characteristics under changes in external conditions and technological fluctuations. We present the RC oscillator IP block layout. The oscillator is designed in Russian 180 nm CMOS process. The circuit and layout design were carried out in a specialized IC design CAD system. The mathematical models of semiconductor devices provided by the manufacturer were used to simulate our circuit. The oscillator layout has been successfully verified for compliance with design rules (Design rule check, DRC) and comparing the layout with the schematic (Layout vs. Schematic, LVS)