RESUMO

A microeletrônica, isto é, o desenvolvimento de dispositivos eletrônicos composto por pequenos componentes acoplados em um único encapsulamento sobre um substrato semicondutor, está em constante crescimento na indústria mundial sendo atuante em praticamente todas as áreas que envolvam a eletrônica. Devido a este motivo, o departamento de engenharia elétrica procura aumentar pesquisas no ramo da microeletrônica, ousando cada vez mais projetos de maior complexidade. Desta forma, foi proposto a criação de um banco de Intellectual Property, com diversos blocos de circuitos comumente usados na área de microeletrônica afim de disponibilizá-los para serem implementados em quaisquer projetos, visando o aumento na agilidade e confiabilidade em circuitos de elevado grau de dificuldade. Buscando atender parte deste requisito, foi desenvolvido um bloco de circuito de referência de tensão independente da temperatura; utilizando a ferramenta computacional CADENCE, em tecnologia CMOS de 130nm da IBM. Para a concepção deste circuito, primeiramente tem-se um sensor de temperatura cuja sua configuração é composta por um PTAT (Proportional To Absolute Temperature) que baseia-se na diferença de tensão produzida sobre uma resistência pela tensão base-emissor (VBE) de dois transistores bipolares (produzidos através de transistores parasitas dentro do processo CMOS) que são percorridos por diferentes densidades de corrente. Esta diferença de tensão é diretamente proporcional à temperatura. A corrente que passa pela resistência é submetida à tensão VPTAT e chama-se IPTAT. Utilizando um espelho de corrente, a corrente IPTAT é copiada para um circuito de CTAT (Complementary To Absolute Temperature), composto por um transistor PMOS, uma resistência e um transistor bipolar. Com isto, faz-se a soma das tensões crescente e decrescente, aonde é gerada a tensão de referência denominada tensão de Bandgap. Através de simulações efetuadas dentro do ambiente CADENCE, o circuito proposto apresentou resultados satisfatórios, tendo como tensão de entrada 1,3V e tensão de saída entre 1,283V a 1,290V na faixa de temperatura de 0ºC a 100ºC. Comprovada a eficiência do circuito, este foi enviado para ser confeccionado na foundry IBM, através do convênio entre o DELT e a empresa MOSIS. Após o retorno do circuito da foundry, serão realizadas as medidas comportamentais do circuito para averiguar a sua funcionalidade pós-fabricação.

Palavras-chave: Semicondutor, Bandgap, Microeletrônica