CMOS technology temperature sensor for LC protection: architecture and applications

Autor: Luis Antonio, Quispe Cartagena
Přispěvatelé: Walter Jaimes Salcedo, Mauro Sergio Braga, Luiz Carlos Kretly
Jazyk: portugalština
Rok vydání: 2019
Zdroj: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
Universidade de São Paulo (USP)
instacron:USP
Popis: Neste trabalho de pesquisa são apresentados os resultados do projeto de um sensor de temperatura de baixa potência para a proteção de cartões inteligentes de ataques a sua segurança nos extremos da faixa de temperatura operacional. Os ataques geralmente utilizam técnicas de geração de falhas que normalmente aparecem em condições ambientais anormais tal como o estado de elevada temperatura, provocando assim o mau funcionamento do processador no cartão inteligente, permitindo o acesso adicional à informação. O objetivo deste projeto foi o desenvolvimento de um sistema de proteção do chip de cartões inteligentes desta arte de adulteração de segurança para a faixa de temperatura de -20 ºC a 120 ºC para tal fim foi projetado um sistema sensor de temperatura de área pequena e de baixo consumo de energia. O sensor foi projetado em Cadence usando o conceito System-on-a-Chip (SoC) na tecnologia padrão CMOS de 0,18 ?m e opera com uma tensão de alimentação de 1,2V. O Sensor de temperatura é baseado em um circuito com dois transistores CMOS (Complementary Metal Oxide Semicondutor) e um transistor bipolar PNP para produzir uma tensão CTAT (Complementary To Absolute Temperature voltage). O resultado obtido da simulação nas condições de temperaturas extremas de -40 ºC a 140 ºC e Vdd = 1,2V±10%, mostram um excelente desempenho para o sensor; com uma taxa de rejeição da fonte de alimentação PSRR (Power supply rejection ratio) -62 dB no pior dos casos e com histerese de 5mV. Este novo design de circuito pode efetivamente funcionar como um excelente protetor contra adulteração de segurança em cartões inteligentes. In this research work, it is presented the results of the proposed design of a low power temperature sensor for the protection of smart cards from the attacks to its security at the extreme points of their operating temperature range. The attacks usually use failure generation techniques for abnormal environmental conditions. Shuch that results in malfunctions of the smart card processor, allowing additional access to card information. The objetive of the present work was to develop a system in order to protect the chip of smart cards from this art of security tampering, for such propose it was designed a temperature system sensor of small area with low power consumption operating in the range of -20 ºC to 120 The sensor was designed in Cadence and TSMC using the System on a Chip (SoC) concept employing a standard 0,18 ?m CMOS (Complementary Metal Oxide Semicondutor) technology and operates on a power supply voltage of 1,2V. The temperature sensor is based on a circuit with two MOS transistors and only one PNP bipolar transistor for producing a Complementary to Absolute Temperature (CTAT) voltage. The obtained results for the temperature protection at the limits of a -40 ºC to 140 ºC temperature range and Vdd=1,2V 10%, show an excellent performance for the sensor with is the Power Supply Rejection Ratio (PSRR) of -62 dB in the worst case and a hysteresis limit of 5mV. This new circuit design can effectively work as an excellent protector against security tampering to smart cards.
Databáze: OpenAIRE
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