论文部分内容阅读
微处理器监控芯片是应用范围极其广泛的集成电路,它具有高集成度、高性价比、最简外围电路、最佳性能指标等优点。几乎所有的微处理器都需要复位电路。本文的目的是设计一种CMOS工艺下的超低功耗的微处理器监控芯片。该电路具有上电、掉电以及手动复位三大复位功能、看门狗功能和监视系统电源电压功能,而最大静态电流只有3μA。不需外接元件就可以实现微处理器监控电路最为常见的功能。
本论文完成了电路设计、工艺设计以及版图设计。整体电路的模拟仿真表明电路完成了设计功能,达到设计指标;通过对电路的改进只采用CMOS工艺设计出静态电流只有3μA的微处理器监控芯片,实现了低功耗的设计。本论文的主要工作和创新点为:1)成功采用了在CMOS工艺中使用横向PNP双极型器件,设计出以横向PNP为差分输入对的运放,使用在带隙基准电路里,从而设计出一个各方面性能都比较好的带隙基准,成功地运用在复位阈值比较电路里;
2)在设计时利用金属选择(MetalOption)技术,可以同时设计出十多个不同功能的产品,而只需要对Metal1一层做部分修改就可以实现,从而提高了设计效率,降低了设计成本;
3)在设计中巧妙利用了芯片特性,研究出了一种PAD复用技术,使芯片PAD得以复用,节约了版图面积,降低了芯片成本。
作者完成了低功耗的微处理器监控芯片设计,并用CSMC0.6μmCMOS工艺器件模型进行了相应的仿真分析,结果表明:微处理器监控芯片的静态电流只有3μA,达到了预期的各项设计指标。文中给出了具体设计方案、版图和仿真结果。