一种基于环形振荡器的老化效应监测与分离电路

摘要

针对老化电路问题,本文提出了一种能够分离热载流子注入(HCI),偏置温度不稳定性(BTI)的老化监测电路.本文电路结构采用一对改进的环形振荡器(ROSC),其中一个环形振荡器在老化信号下工作,使得这个受压环振受BTI和HCI效应而老化,而另一个环振在受压期间源极电源断开,沟道电流为零,因而仅受BTI的影响.并且使用一个新型差频检测电路,它在小的测量范围内具有高分辨率.在65nmCMOS工艺下,模拟结果表明该老化监测电路能够正确反映器件的实际老化情况,并且实现了BTI和HCI效应的分离,差频电路实现了2倍的放大,提高了分辨率,测量误差在3.36％左右.工艺、电源电压和环境温度的波动对测量结果的影响分别小于10％,4％和3％.