توسعه روش رمزسازي چند-بخشي در مبدل فلش كم مصرف به سرعت بالا و وضوح بالا

كارشناسي ارشد

مبدل‌هاي آنالوگ به ديجيتال (ADC) در سامانه‌هاي ارتباطي پيشرفته با عملكرد زياد استفاده مي‌شوند. سريع‌ترين مبدل بر اساس معماري, مبدل فلش مي‌باشد. سرعت مبدل فلش توسط دو عامل محدود شده‌‌است. اولين عامل، زمان پاسخ مقايسه‌كننده در بخش آنالوگ ورودي مبدل و عامل دوم زمان تأخير رمزساز مي‌باشد. با اين وجود اين نوع مبدل در كاربرد‌هايي كه با نرخ نمونه‌برداري بيش از (GS / s ر1 ) عمل مي‌كند جايگزين ندارد. مشخصه مبدل‌هاي آنالوگ به ديجيتال فلش ، دقت پايين (تا 8 بيت) و مصرف توان قابل توجه (تا كسري از وات) مي‌باشد . درواقع افزايش تعداد بيت (دقت )، حجم و توان مصرفي رمزساز و مبدل فلش را به صورت نمايي افزايش مي‌دهد. جهت غلبه بر اين مشكل و دست‌يابي به سرعت و دقت بيشتر، در اين پايان‌نامه از ساختار رمزساز چند-بخشي با منطق دومينو و همچنين با منطق حالت جريان (MCML ) استفاده شده است. در رمزساز‌هاي به كار برده شده، m عدد رمزساز (2Lm−1) به Lm جايگزين يك رمزساز متداول؛ (2N −1) به N ؛ مي‌شود. به كمك هر بخش رمزساز، يك تعداد از بيت‌هاي مبدل ايجاد شده و در نهايت تمام بيت‌ها توسط يك طبقه قفل، ذخيره مي‌گردند. تعداد ورودي‌ها و خروجي‌ها در اين رمزساز كمتر از تعداد آن‌ها در رمزساز متداول مي باشد. بنابراين مبدل‌هاي ارائه شده داراي ساختاري ساده‌تر بوده و نيازي به مدارات پيچيده و پر مصرف براي غلبه بر خطاي حبابي و شبه‌پايداري ندارند. درنتيجه، داراي اندازه و توان مصرفي و عدد شايستگي9 كم‌تري همچنين در سرعت و دقت بيشتر مي باشند. در اين پايان‌نامه دو مبدل فلش خاص‌‌منظوره، دقيق و فراپهن باند با رمزساز چند-بخشي در فناوري0.18 ميكرومتر CMOS طراحي و شبيه‌سازي شده است. عدد شايستگي به دست آمده در شبيه‌سازي‌هاي مختلف با واحدpJ/conversion-step برابر است با: 0.124 در مبدل فراپهن‌باند 6 بيتي و Ghzز3.2 با رمزساز سه-بخشي دومينو، 0.26 در مبدل دقيق بيتي و Ghzز1.5 با رمزساز سه-بخشي حالت جريان، كه كارايي چشمگير رمزساز به‌كار رفته را درمشخصه‌هاي اصلي فلش بديهي مي‌سازد. اكثر شبيه‌سازي‌هاي ياد شده به كمك نرم افزار HSPICE انجام شده است و تنها براي شبيه سازي شماتيك و پس از جانمايي مبدل6 بيتي و Ghzز3.2 با رمزساز سه-بخشي از نرم افزار CADENCE استفاده شده است.

196045

دانشگاه علم و صنعت ايران

مهندسي برق گرايش مدار‌هاي مجتمع

دكتر سيد جواد ازهري