基于先进工艺的车载芯片可靠性优化设计

梁宏玉1，杨潇雨1,2，冯治华1，王妍1,3（1.集成电路与微系统全国重点实验室；2.重庆大学；3.电子科技大学）

摘要：基于SMIC 12 nm 鳍式场效应晶体管（FinFet）工艺，对模拟/数字（A/D）转换器前端跟踪/保持电路的谐波失真、带宽等性能指标进行了分析。通过合理选取采样开关的类型、尺寸，降低跟踪/保持开关随温度变化引入的谐波失真，提出一种新型的开关输出缓冲器，提升跟踪/保持电路的线性度和A/D 转换器的驱动力。试验结果表明，将N 型金属氧化物半导体（NMOS）、P 型金属氧化物半导体（PMOS）场效晶体管的电容和寄生电容作为采样电容，整体前端电路带宽提升至34 GHz；通过Cadence Virtuoso 的仿真验证，当采样频率fs=10 GHz、输入信号频率fin=9.8 GHz 时，无杂散动态范围（SFDR）和总谐波失真（THD）分别达到67 dB、-59.5 dB。所提出的设计方案可用于自动驾驶的内置自检安全系统，降低自动驾驶系统故障率，提升嵌入式车载芯片安全机制的可靠性。

主题词：跟踪/保持电路；开关输出缓冲器；嵌入式车载芯片；可靠性