طراحی مقایسه کننده ولتاژ ، سرعت بالا و توان پایین براساس ترانزیستور Finfet

تمایل به کوچک سازی قطعات الکترونیکی و ترانزیستورها در مدارهای مجتمع به طور چشمگیری در سی سال گذشته افزایش یافته است. تکنولوژی FinFET به ترانزیستور این اجازه را میدهد که کوچکتر باشد و قابلیت کنترل بیشتری داشته باشد (مثل جریان درین بیشتر، ولتاژ سوییچینگ کمتر و نشتی های توان و جریان کمتر)، همچنین به خاطر کنترل سه بعدی گیت اثرات کانال کوتاه (با کوچکتر شدن ابعاد) مثل اثر نشتی ها تقریبا به صفر برسد. مقایسهکننده دومین عنصری است که بعد از تقویتکننده پر کاربردترین عنصر در مدارات است که در مبدل آنالوگ به دیجیتال، رگولاتورهای سوییچینگ، انتقال اطلاعات و موارد بسیار دیگر کاربرد دارد. طراحی یک مقایسه کننده نقش مهمی را در مبدلهای آنالوگ به دیجیتال با سرعت بالا ایفا میکند و مقایسه کننده ساده ترین مداری است که سیگنال را بین دنیای آنالوگ و دیجیتال منتقل میکند که تفاوت بین ورودیها را مقایسه می کند و متناسب با آن ها خروجی مربوطه را تولید میکند. سرعت، توان مصرفی و ابعاد ترانزیستورها از مهمترین فاکتورها در طراحی مقایسهکننده به شمار میروند. مقایسهکننده انواع مختلفی دارد ، مقایسه کننده لچ دینامیکی یکی از این انواع میباشد و از یک مدار لچ و یک پیش تقویت کننده تشکیل شده است. در این مقاله با توجه به اهمیت مقایسه کننده های دینامیکی در حوضه ی طراحی مدارات مجتمع ولتاژ و توان پایین ، به دلیل اینکه نیاز مداری با قابلیت توان حداقل و در عین حال قدرت کار کرد در فرکانس های کلاک بالا و دارای تاخیر کم حس میشود با استفاده از دو مزیت مدارهای گذشته برپایه ترانزیستور های Finfet مداری پیشنهاد شد سپس به کمک نرم افزار HSPICE مدار مورد نظر شبیهسازی شد. از شبیه سازی و بررسی نتایج آن به این نتیجه رسیدیم که این مدار پیشنهادی می تواند تا فرکانس کلاک ۶ گیگا با هرتز حداقل توان مصرفی عملکرد مطلوبی داشته باشد و می تواند درتکنولوژی ۷ نانو متر finfet با تغذیه ی ۰.۴ ولت نیز کار کند.

کلیدواژه ها:

مقایسه کننده لچ دینامیکی ، توان پایین ، سرعت بالا ، ولتاژ کم ، Finfet