یک سوئیچ آنالوگ جدید برای مدارهای خازن سوئیچ‌شده دقت بالا

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی برق - دانشگاه علم و صنعت ایران

2 دانشکده مهندسی برق - دانشگاه علم و صنعت ایران

doi
چکیده

عملکرد مدارهای خازن سوئیچ‌شده به میزان قابل توجهی به سوئیچ‌های آنالوگ مورد استفاده در آن‌ها وابسته است. خطاهای تزریق بار کانال، نفوذ کلاک و نشتی حالت خاموش اصلی‌ترین عوامل محدود‌کننده دقت این سوئیچ‌های آنالوگ هستند. در این مقاله روشی نوین برای کمینه‌کردن این خطاها با استفاده از ساختاری بسیار ساده معرفی شده است. برای ارزیابی عملکرد سوئیچ پیشنهادی، شبیه‌سازی‌ها با استفاده از فن‌آوری 0.18 μm انجام شده است. نتایج شبیه‌سازی‌ها نشان می‌دهند مقاومت روشن سوئیچ پیشنهادی در سراسر محدوده سیگنال ورودی کم‌تر از Ω560 می‌باشد که این میزان مقاومت مشخصات موردنیاز پهنای‌باند دنباله‌روی سوئیچ را به‌طور کامل برآورده می‌سازد. به‌علاوه، از آنجایی‌که مقاومت خاموش سوئیچ پیشنهادی بسیار زیاد (چند گیگااهم) است، جریان نشتی آن بسیار ناچیز می‌باشد. هم‌چنین شبیه‌سازی‌ها نشان می‌دهند که خطاهای ناشی از سوئیچ با استفاده از روش پیشنهادی به‌طور قابل ملاحظه‌ای کاهش یافته است. میزان بار خطای ایجاد شده در خروجی ناشی از تزریق بار و نفوذ کلاک در محدوده وسیعی از تغییرات ورودی کم‌تر از fC 1.6 می‌باشد. هم‌چنین سوئیچ پیشنهادی به ازای ورودی سینوسی با فرکانس MHz 2.5 و دامنه mV800 و نیز فرکانس کلاک MHz200 با ولتاژ تغذیهV 1.8 دارای SNDR برابر باdB 80.55، ENOB برابر با 13.08، THD برابر با dB -81.41 و SFDR برابر با dB 87.7 می‌باشد.