طراحي و شبيه‌سازي مبدل آنالوگ به ديجيتال فلش MCML كم مصرف همه منظوره، با فركانس بالا و دقت بالا

دكتري

چكيده مبدل آنالوگ به ديجيتال فلش سريع ترين نوع مبدل است؛ اما از سطح و توان مصرفي زياد كه به صورت نمايي با افزايش دقت گسترش مي يابد، رنج مي برد. جهت رفع اين مشكل در اين رساله، ساختار نوآورانه رمزساز چند-بخشي پيشنهاد داده شده است. در رمزساز پيشنهادي، m عدد رمزساز (2Lm−1) به Lm جايگزين يك رمزساز متداول؛ (2N −1) به N؛ مي شود. به كمك هر بخش رمزساز پيشنهادي، يك تعداد از بيت هاي مبدل ايجاد شده و در نهايت تمام بيت ها توسط يك طبقه قفل ، ذخيره مي گردند. تعداد ورودي ها و خروجي ها در رمزساز پيشنهادي كمتر از تعداد آن ها در رمزساز متداول مي باشد. بنابراين رمزساز چند-بخشي داراي ساختاري ساده تر بوده و نيازي به مدارات پيچيده و پر مصرف براي غلبه بر خطاي حبابي و شبه پايداري ندارد. درنتيجه، داراي اندازه و توان مصرفي و عدد شايستگي كمتري به خصوص در سرعت و دقت بالاتر مي باشد. همچنين هر چه تعداد بخش هاي رمزساز چند-بخشي پيشنهادي بيش تر باشد، كارايي آن بيش تر مي گردد و نيز منجر به كاهش تعداد و توان مصرفي قفل هاي مقايسه كننده مي شود. در اين رساله مبدل فلش همه منظوره، دقيق و فراپهن باند با رمزساز چند-بخشي در فناوري 18/0 ميكرومتر CMOS طراحي و شبيه سازي شده است. عدد شايستگي به دست آمده در شبيه سازي هاي مختلف با واحدpJ/conversion-step برابر است با: 317/0 در مبدل همه منظوره 6 بيتي و GHz5/1 با رمزساز متداول، 225/0 در مبدل همه منظوره 6 بيتي و GHz5/1 با رمزساز دو-بخشي، 186/0 در مبدل همه منظوره 6 بيتي و GHz5/1 با رمزساز سه-بخشي، 146/0 در مبدل فراپهن باند 6 بيتي و GHz3/2 با رمزساز سه-بخشي و 257/0 در مبدل دقيق 8 بيتي و GHz5/1 با رمزساز سه-بخشي كه كارايي چشمگير رمزساز ابداعي را درمشخصه هاي اصلي فلش بديهي مي سازد. اكثر شبيه سازي هاي ياد شده به كمك نرم افزار HSPICE انجام شده است و تنها براي شبيه سازي شماتيك و پس از جانمايي مبدل 6 بيتي و GHz5/1 با رمزساز سه-بخشي از نرم افزار CADENCE استفاده شده است. واژه‌هاي كليدي: مبدل آنالوگ به ديجيتال، فلش، رمزساز چند-بخشي، منطق حالت جريان، توان مصرفي كم، مالتي پلكسر.

192992

دانشگاه علم و صنعت ايران

الكترونيك

دكتر سيد جواد ازهري