24비트 해상도를 가진 완전 프로그래머블 바이어스 전류 생성기

이 논문은 폭넓은 전류 세트를 요구하는 혼합 신호 칩을 위한 온칩 프로그래머블 바이어스 전류 생성기에 대해 설명합니다. 개별 생성기는 마스터 전류 기준을 공유합니다. 칩에 대한 직렬 디지털 인터페이스는 24비트 시프트 레지스터에 로드된 비트로 바이어스를 제어합니다. 이러한 비트는 전류 분배기로부터 전류의 조향을 제어합니다. 합산된 전류 분배기 출력은 방송된 바이어스 전압으로 능동적으로 미러링됩니다. 0.35μ 4M-2P CMOS에서 구현한 측정 결과는 바이어스 전류의 총 범위가 6 데시벨 이상(>120 dB)에 달하며 오프 전류의 몇 배에서부터 마스터 전류 기준까지 범위를 포함합니다. 최소값보다 큰 전류의 경우, 생성기는 거의 전체 24비트 범위(144dB)를 포괄하는 해상도를 가지며, 예를 들어 마스터 전류가 10μA인 경우 바이어스 전류는 0.5 pA만큼도 변경할 수 있지만, 코드가 단조롭게 유지되는 것은 보장되지 않습니다. 각 바이어스는 0.026 mm²의 면적을 차지하며, 이는 대체하는 결합 패드의 약 65%에 해당합니다. 생성된 전류의 측정 변동은 강한 역전환에서 <10%, 약한 역전환에서는 약 20-30%입니다.