طراحي و شبيه‌سازي يك مبدل آنالوگ به ديجيتال فلش ولتاژ و توان پايين با مشخصات بهبود يافته براي كاربرد فراپهنباند(UWB) بويژه در تلفن همراه و كانالخوان راهانداز لوح فشرده (HDDRC

درجه كارشناسي ارشد

چكيده در مبدل‌هاي آنالوگ به ديجيتال كه در اين پروژه ساختار فلش آنها مورد نظر است، علاوه بر چالش‌هايي چون پهناي باند و نسبت سيگنال به نويز و محدوده ديناميكي بالا و ولتاژ تغذيه پايين، بايد مواردي از قبيل نمونه‌برداري خطي، نرخ تبديل، دقت، توان مصرفي و حجم مدار و توازن ميان آنها نيز در نظر گرفته شوند. در اين پاياننامه يك مبدل جديد و ابتكاري آنالوگ به ديجيتال فلش تك كانالي تمام NMOS نوع MCML(NMCML) ، ولتاژ تغذيه V2/1، با دقت 6 بيت توان پايين37.77mW و سرعت 1.33GS/s بدون استفاده از مدار T/H در پيشاني مبدل فلش، در تكنولوژي TSMC 0.18µm CMOSبراي كاربرد در كانال راهانداز لوح فشرده HDDRC (سرعت 1GHz و بالاتر و دقت 6 بيت) طراحي شده است. با استفاده از ساختارهاي مداري NMCML و روشهاي درونيابي و متوسطگيري تركيبي و همچنين طراحي مناسب مبدل آنالوگ به ديجيتال فلش طراحي شده به عدد شايستگي بسيار ممتاز 0.67pJ/conv.stepرسيده است. روشهاي ياد شده تعداد مدارهاي مقايسهگر را تا 1/X يا تا X% مقدار معمول كاهش داده و ضمن كاهش توان بدليل كاهش خازن ورودي مبدل طراحي شده را از استفاده از بافر در ورودي بينياز و كاهش مضاعفي در توان مصرفي را به ارمغان ميآورد. استفاده ابتكاري از مدارهاي NMCML (مدارهاي MCML تمام N) در مدار كلي ADC باعث دستيابي به توازن خوب سرعت-توان مصرفي ميشود. استفاده از ايدههاي ابتكاري ديگر نيز خطاهاي آفست، حبابي، نويز پسزن و ... را به طور قابل توجهي كاهش داده و به ترتيب ناخطينگي تفاضلي (DNL) و تجمعي (INL) حدود 0.17LSB و 0.357LSB را نتيجه داده است.مشخصههاي SFDR و SNDR آن نيز مقادير خوب 46.78dB و 34.51dB را به ترتيب داشته و مقادير خوب 5.44Bits و 647MHz را به ترتيب براي ENOB و ERBW اين مبدل تامين نمودهاند. واژه‌هاي كليدي:مبدل آنالوگ به ديجيتال، فلش، سريع، MCML، كمتوان، ولتاژ پايين.

182288

دانشگاه علم و صنعت ايران

مهندسي برق گرايش الكترونيك

دكتر سيد جواد ازهري