مبدل افزاینده ولتاژ سوئیچ خازنی تمام مجتمع اینترلیو دو سلولی برای کاربرد سیستم‌های بدون باتری کاشت پزشکی

نویسندگان

1 گروه برق، دانشکده برق و کامپیوتر، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

2 هیات علمی دانشگاه علوم و تحقیقات دانشگاه آزاد اسلامی

3 گروه برق، دانشکده برق و کامپیوتر، دانشگاه آزاد اسلامی واحد بوشهر، بوشهر، ایران

doi
چکیده

یک مبدل افزاینده ولتاژ سوئیچ خازنی تمام مجتمع ولتاژ پایین خود راه‌انداز بدون باتری پیشنهاد شده است که بتواند تحت ولتاژ زیر آستانه عمل کند. برای این منظور یک پمپ بار دوشاخه با ساختار مداری دو برابر کننده ولتاژ زوج متقاطع طراحی شده است. برای عملکرد مناسب، مدار مولد کلاک ناهمفاز طراحی شده که بتواند با همان ولتاژ تغذیه مدار کار کند. تکنیک بایاس بدنه به ترانزیستورهای مدار اعمال شده است تا مدار بتواند تحت ولتاژهای زیر آستانه عمل کند. تکنیک رگولاسیون اینترلیو پیشنهادی به بهبود ریپل ولتاژ و جریان خروجی مدار و همچنین رگولاسیون بار و پاسخ گذرای مدار کمک می‌کند. مدار پمپ بار اینترلیو دو سلولی چهار طبقه ارائه شده تحت ولتاژ تغذیه 300 و 400 میلی ولت، ولتاژ خروجی 1.43 و 1.95 ولت را به‌ترتیب با بازده پمپینگ 96.3% و 97.2% و بازده توان پمپ بار 93.3% و 95.1% ارائه می‌دهد. نتایج پس از جانمایی مدار در تکنولوژی 0.18 میکرومتر CMOS و فرکانس سوئیچینگ 20 مگاهرتز زمان صعود 24 میکرو ثانیه و ریپل خروجی 0.24% را تحت خازن بار 1 پیکو‌فاراد نشان می‌دهد. سطح تراشه‌ای مدار پیشنهادی 0.012 میلی متر مربع است، در حالی‌که پمپ بار 21.4 نانو وات توان مصرف می‌کند