طراحی و شبیه سازی مبدل سیگما دلتای فوق کم مصرف با استفاده از تقویت کننده تمام تفاضلی مبتنی بر اینورتر برای کاربرد سمعک دیجیتال

در این مقاله، یک مبدل سیگما دلتای زمان گسسته فوق کم مصرف مرتبه دوم، برای کاربرد سمعک پیشنهاد شده است. در تجهیزات پزشکی مانند سمعک که دایما استفاده می شود، طول عمر باتری و مصرف انرژی مورد توجه است. در مبدل های سیگما-دلتا نوعی، OTA ها بیشترین مصرف را دارند. حذف OTAها در مبدلهای سیگما دلتا همچنان یک چالش محسوب می شود. بنابراین مبدلی با یک تقویت کننده مبتنی بر اینورتر دیفرانسیلی کامل خود بایاس با اتلاف توان استاتیک ۱.۱۵ µW با ولتاژ تغذیه ۱ ولت طراحی شده است. این تقویت کننده مبتنی بر اینورتر، به جای OTA در هر دو طبقه مدولاتور استفاده شده است. ساختار این مبدل، CIFB ، تک حلقه و تک بیتی است. مدولاتور دیفرانسیل پیشنهادی با استفاده از فناوری استاندارد ۱۸۰ نانومتر CMOS طراحی و شبیه سازی شده، و مقدار SFDR و SNDR آن به ترتیب برابر با ۹۵.۲۸۷۸dB و ۶۴.۰۰۴ dB بدست آمده است. فرکانس نمونه برداری ۲.۵۶ MHz در نظر گرفته شده و پهنای باند سیگنال ورودی برابر با ۱۰ kHz است. این مدولاتور، تنها ۵.۱۰۹۱ µW انرژی مصرف می کند و FOMW آن برابر با ۰.۱۹۷ pj/step است.

کلیدواژه ها:

تقویت کننده مبتنی بر اینورتر ، سمعک دیجیتال ، سیگما دلتای زمان گسسته ، مبدل سیگما دلتا ، فوق کم مصرف ، مدولاتور