用于Flash型FPGA的电流读出电路*

doi:10.16257/j.cnki.1681-1070.2023.0017

电子与封装 ›› 2023, Vol. 23 ›› Issue (4): 040301 . doi: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2023.0017

用于Flash型FPGA的电流读出电路^*

江燕¹;贺春燕¹;曹正州¹;张艳飞¹;徐玉婷¹;涂波¹;刘国柱²

1. 无锡中微亿芯有限公司，江苏无锡214072；2. 中科芯集成电路有限公司，江苏无锡 214072

收稿日期:2022-07-19 出版日期:2023-04-27 发布日期:2022-12-29
作者简介:江燕（1980—），女，江苏无锡人，硕士，中级工程师，现从事模拟电路、电源电路、Flash高压电路以及版图设计方面的工作。

Current Readout Circuit for Flash-Based FPGA

JIANG Yan¹, HE Chunyan¹, CAO Zhengzhou¹, ZHANG Yanfei¹, XU Yuting¹, TU Bo¹, LIU Guozhu²

1.?? East Technology, Inc.,Wuxi 214072, China; 2. ChinaKey System & Integrated Co.,Ltd.,?Wuxi 214072, China

Received:2022-07-19 Online:2023-04-27 Published:2022-12-29

摘要/Abstract

摘要： 为了提高Flash型FPGA中的Flash开关单元在编程后驱动能力的一致性，基于 0.11μm 2P8M Flash工艺，设计了一款用于读取Flash开关单元驱动电流的读出电路。该驱动电流的读出电路采用与压控电流源进行多点比较的方式，能够实现对Flash开关单元驱动电流的精确测量，保证了Flash开关单元在编程后阈值电压分布的一致性，为Flash型FPGA的优越的可编程性提供了高精度的延迟参数，将Flash开关单元驱动电流的差异控制在5%之内，满足了Flash型FPGA对Flash开关单元的技术要求。仿真结果表明：在电流为20~40μA的范围内，该驱动电流的读出电路有很高的精度和线性度，读取误差小于1μA。

关键词: Flash型FPGA, 阈值电压, 跨阻放大器, 压控电流源

Abstract: In order to improve the consistency of driving abilities of Flash switch units in Flash-based FPGA after programming, a readout circuit for reading the drive current of Flash switch unit is designed based on 0.11 μm 2P8M Flash process.The readout circuit of the drive current adopts the method of multi-point comparison with a voltage controlled current source, which can realize the accurate measurement of the drive current of Flash switch unit, ensure the consistency of threshold voltage distributions of Flash switch units after programming, and provide high precision delay parameters for the superior programmability of Flash-based FPGA.?The differences of drive currents of Flash switch unitsare controlled within 5%, which meet the technical requirements of Flash-based FPGA for Flash switch units.The simulation results show that the readout circuit has high accuracy and linearity in the current range of 20-40 μA, and the reading error is less than 1 μA.

Key words: Flash-based FPGA, threshold voltage, trans-impedance amplifier, voltage controlled current source

中图分类号:

TN402

江燕, 贺春燕, 曹正州, 张艳飞, 徐玉婷, 涂波, 刘国柱. 用于Flash型FPGA的电流读出电路^*[J]. 电子与封装, 2023, 23(4): 040301 .

JIANG Yan, HE Chunyan, CAO Zhengzhou, ZHANG Yanfei, XU Yuting, TU Bo, LIU Guozhu. Current Readout Circuit for Flash-Based FPGA[J]. Electronics & Packaging, 2023, 23(4): 040301 .

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中国半导体行业协会封装分会会刊

中国电子学会电子制造与封装技术分会会刊

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