طراحی و شبیه سازی مدولاتور سیگما دلتای مرتبه چهارم با استفاده از تقویت کننده پارامتریک با آستانه دینامیکی برای کاربرد سمعک دیجیتال
نویسندگان
1 دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر- واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
2 دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر- دانشگاه تریت مدرس، تهران، ایران
3 دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر- واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
doi
10.30495/jce.2023.1983365.1198چکیده
در این مقاله، یک مدولاتور مرتبه چهارم، بدون OTA ، تک بیتی و کم مصرف زمان گسسته (DT ) دلتا سیگما (ΔΣ) با ساختار CIFF برای کاربردهای سمعک پیشنهاد شده است. در دستگاه های پزشکی قابل حمل مانند سمعک که به طور دائم استفاده می شود، طول عمر باتری و اتلاف انرژی بسیار مهم است. در یک مدولاتور دلتا سیگما، پر مصرفترین بخش OTAها هستند. بنابراین، حذف OTA ها یک چالش است، و مدولاتور پیشنهادی از تقویتکنندههای پارامتریک تفاضلی، با استفاده از آستانه دینامیکی در طبقات زوج و تقویت کنندههای مبتنی بر اینورتر در طبقات فرد دلتا سیگما به جای OTAها استفاده میکند. تکنیک PMOS آستانه دینامیکی برای اولین بار در MPA تفاضلی استفاده شده است و آنالیزهای تئوری و شبیهسازیهای انجام شده، عملکرد بهتری را نسبت به روش سنتی نشان میدهد. همچنین، یک مدار چاپر در طبقه اول مدولاتور برای کاهش هارمونیک و نویز فلیکر استفاده شده است. مدولاتور تفاضلی پیشنهادی با استفاده از فناوری استاندارد CMOS 180 نانومتری شبیهسازی شده و 90.5 دسیبل SFDR، 64 دسیبل SNDR با فرکانس پهنای باند ورودی 10 کیلوهرتز و نسبت بیش نمونه برداری 128 به دست آمد. ولتاژ تغذیه 1 ولت و FOMW برابر با 3.43 PJ/step است.