Fully-Depleted SOI CMOS Circuits and Technology [electronic resource] : for Ultralow-Power Applications / by Takayasu Sakurai, Akira Matsuzawa, Takakuni Douseki.

By: Sakurai, Takayasu [author.]Contributor(s): Matsuzawa, Akira [author.] | Douseki, Takakuni [author.] | SpringerLink (Online service)Material type: TextTextLanguage: English Publisher: Boston, MA : Springer US, 2006Description: XV, 411 p. online resourceContent type: text Media type: computer Carrier type: online resourceISBN: 9780387292182Subject(s): Engineering | Computer hardware | Engineering design | Electronics | Systems engineering | Nanotechnology | Engineering | Circuits and Systems | Electronic and Computer Engineering | Engineering Design | Electronics and Microelectronics, Instrumentation | Computer Hardware | NanotechnologyAdditional physical formats: Printed edition:: No titleDDC classification: 621.3815 LOC classification: TK7888.4Online resources: Click here to access online
Contents:
FD-SOI Device and Process Technologies -- Ultralow-Power Circuit Design with FD-SOI Devices -- 0.5-V MTCMOS/SOI Digital Circuits -- 0.5-1V MTCMOS/SOI Analog/RF Circuits -- SPICE Model for SOI MOSFETs -- Applications -- Prospects for FD-SOI Technology.
In: Springer eBooksSummary: 5. 2 RF Building Blocks. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 214 5. 2. 1 Piezoelectric Oscillators. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215 5. 2. 2 Voltage Reference Generator. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 220 5. 2. 3 Transmit/Receive Switches. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 224 5. 2. 4 Low-Noise Amplifiers (LNAs). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 226 5. 2. 5 Power Amplifiers (PAs). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 228 5. 2. 6 Mixers and Image-Rejection Receiver . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 230 5. 2. 7 Voltage-Controlled Oscillator (VCO). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 242 5. 2. 8 Limiting Amplifiers. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 248 5. 2. 9 gm-C Filters. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 250 5. 3 A/D and D/A Converters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 254 5. 3. 1 Cyclic A/D Converter. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 255 5. 3. 2 Sigma-Delta A/D Converter. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 264 5. 3. 3 Current-Steering D/A Converter. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 270 5. 4 DC-DC Converter. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 276 5. 4. 1 Design of DC-DC Converter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 276 5. 4. 2 Switched-Capacitor (SC)-Type Converter. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 276 5. 4. 3 Buck Converter. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 279 5. 4. 4 Applicable Zones for SC-Type and Buck Converters. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 283 5. 4. 5 On-chip Distributed Power Supplies for Ultralow-Power LSIs. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 285 5. 5 I/O and ESD-Protection Circuitry for Ultralow-Power LSIs . . 291 5. 5. 1 Standard Interface Trends. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 291 5. 5. 2 Problems with I/O Circuits for 0. 5-V/3. 3-V Conversion. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 292 5. 5. 3 Guidelines for Design of Interface Circuits. . . . . . . . . . . . . . . . . 293 5. 5. 4 Performance of I/O Circuits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 297 5. 5. 5 ESD Protection with FD-SOI Devices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 298 5. 5. 6 Design and Layout Requirements for ESD Protection. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 300 5. 6 Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 303 References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 304 viii 6. SPICE Model for SOI MOSFETs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 307 6. 1 Introduction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 307 6. 2 SPICE Model for SOI MOSFETs. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 307 6. 3 Parameter Extraction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 309 6. 4 Example of SOI MOSFET Simulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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FD-SOI Device and Process Technologies -- Ultralow-Power Circuit Design with FD-SOI Devices -- 0.5-V MTCMOS/SOI Digital Circuits -- 0.5-1V MTCMOS/SOI Analog/RF Circuits -- SPICE Model for SOI MOSFETs -- Applications -- Prospects for FD-SOI Technology.

5. 2 RF Building Blocks. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 214 5. 2. 1 Piezoelectric Oscillators. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215 5. 2. 2 Voltage Reference Generator. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 220 5. 2. 3 Transmit/Receive Switches. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 224 5. 2. 4 Low-Noise Amplifiers (LNAs). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 226 5. 2. 5 Power Amplifiers (PAs). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 228 5. 2. 6 Mixers and Image-Rejection Receiver . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 230 5. 2. 7 Voltage-Controlled Oscillator (VCO). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 242 5. 2. 8 Limiting Amplifiers. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 248 5. 2. 9 gm-C Filters. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 250 5. 3 A/D and D/A Converters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 254 5. 3. 1 Cyclic A/D Converter. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 255 5. 3. 2 Sigma-Delta A/D Converter. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 264 5. 3. 3 Current-Steering D/A Converter. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 270 5. 4 DC-DC Converter. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 276 5. 4. 1 Design of DC-DC Converter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 276 5. 4. 2 Switched-Capacitor (SC)-Type Converter. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 276 5. 4. 3 Buck Converter. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 279 5. 4. 4 Applicable Zones for SC-Type and Buck Converters. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 283 5. 4. 5 On-chip Distributed Power Supplies for Ultralow-Power LSIs. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 285 5. 5 I/O and ESD-Protection Circuitry for Ultralow-Power LSIs . . 291 5. 5. 1 Standard Interface Trends. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 291 5. 5. 2 Problems with I/O Circuits for 0. 5-V/3. 3-V Conversion. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 292 5. 5. 3 Guidelines for Design of Interface Circuits. . . . . . . . . . . . . . . . . 293 5. 5. 4 Performance of I/O Circuits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 297 5. 5. 5 ESD Protection with FD-SOI Devices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 298 5. 5. 6 Design and Layout Requirements for ESD Protection. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 300 5. 6 Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 303 References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 304 viii 6. SPICE Model for SOI MOSFETs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 307 6. 1 Introduction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 307 6. 2 SPICE Model for SOI MOSFETs. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 307 6. 3 Parameter Extraction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 309 6. 4 Example of SOI MOSFET Simulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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