بهبود سرعت مقایسه‌کننده دینامیکی تک-فاز

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر - دانشگاه زنجان

2 دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر - دانشگاه زنجان

doi
چکیده

در این مقاله، مقایسه‌گر دینامیکی تک-فاز با اضافه‌نمودن یک لچ NMOS کمکی در گره خروجی و دو ترانزیستور NMOS کلاک‌دار در گره‌های داخلی آن بهبود داده شده است. این لچ و ترانزیستورهای NMOS کلاک‌دار، بدون افزایش اثر بارگذاری خازنی و نویز بازگشتی بر روی طبقات قبلی و بعدی مقایسه‌گر، موجب افزایش سرعت مقایسه‌گر شدند. مقایسه‌گر پیشنهادی با صرف توان تلفاتی دینامیکی تقریباً یکسان نسبت به مقایسه‌گر متداول دارای سرعت بالاتر است. برای نشان‌دادن بهبود ویژگی‌های مذکور، مقایسه‌گرهای پیشنهادی و متداول در نرخ نمونه‌برداری -GS/s2 در پروسه 0.18-μm CMOS آنالیز و شبیه‌سازی گردیدند. در این مورد، خروجی‌های مقایسه‌گر پیشنهادی نسبت به مقایسه‌گر متداول تقریباً 18 پیکوثانیه (9%) سریع‌تر تعیین شدند. همچنین برای مقایسه عملکرد مقایسه‌گرهای پیشنهادی و متداول در مبدل‌ها، دو مبدل فلش 4-بیتی با به‌کارگیری مقایسه‌گرهای پیشنهادی و متداول در بلوک زنجیره‌های مقایسه‌کننده‌شان در فرکانس نمونه‌برداری -GS/s2 طراحی و شبیه‌سازی شدند. نتایج شبیه‌سازی‌ها، ضرایب شایستگی مبدل‌ها (FOM) با مقایسه‌گرهای پیشنهادی و متداول را به‌ترتیب pJ/conv.step-61/0 و  pJ/conv.step-72/0 و تعداد بیت مؤثر خروجی (ENOB) مبدل‌ها را به‌ترتیب Bit-74/3 و Bit-45/3 نشان می‌دهند. علاوه‌بر آنآنآآ«، توان‌های تلفاتی آرایه مقایسه‌گرها در دو مبدل با مقایسه‌گرهای پیشنهادی و متداول به‌ترتیب –mW23/4 و –mW09/4 می‌باشند. همچنین تلفات توان دو مبدل، بدون توان‌های تلفاتی آرایه مقایسه‌گرهایشان به ترتیب mW-03/12 و mW-70/11 است.