یک تقویت کننده ترارسانایی عملیاتی مبتنی بر وارونگرهای موس با ولتاژ آستانه دینامیکی و موس گیت شناور با ولتاژ تغذیه ۵/۰ ولت در فناوری ۱۸۰ نانومتر فناوری نیمه هادی-اکسید-فلز مکمل

در این مقاله یک تقویت کننده ترارسانایی عملیاتی (OTA) کاملا تفاضلی دو طبقه مبتنی بر وارونگر موس گیت شناور/ موس با ولتاژ آستانه دینامیک (DT/FGMOS) با ولتاژ تغذیه ۵/۰ ولت ارائه می شود. وارونگر پیشنهادی در ساختار این تقویت کننده ترارسانایی عملیاتی به­صورت ترکیبی از روش موس با ولتاژ آستانه دینامیکی (DTMOS) [برای تمامی ترانزیستورهای پی-موس (PMOS)] و ترانزیستور موس گیت شناور (FGMOS) [برای تمامی ترانزیستورهای ان-موس (NMOS)] در یک فرایند ان-ول (n-well) است. در این مدار جهت محدود سازی بهره حالت مشترک از مسیرهای پیش­رو و پسخور استفاده شده است. طبقه اول دارای مسیرهای پیش­رو جهت حذف حالت مشترک و طبقه دوم دارای فیدبک حالت مشترک جهت تثبیت ولتاژ حالت مشترک خروجی بر روی نصف ولتاژ (V­dd) است. براساس نتایج شبیه سازی پسا-جانمایی، تقویت کننده ترارسانایی عملیاتی پیشنهادی بهره ۶۱ دسی­بل را با فرکانس بهره واحد ۱/۱ مگاهرتز تحت خازن های بار ۱۳ پیکوفاراد از خود نشان داد. با بررسی های انجام شده با آنالیز مونت-کارلو مشخص گردید که تقویت کننده ترارسانایی عملیاتی مبتنی بر وارونگر پیشنهادی تحت تغییرات فرایند و عدم مطابقت افزاره می تواند به خوبی عملکرد مناسبی از خود نشان دهد. مدار پیشنهادی در فناوری ۱۸۰ نانومتر سی موس مساحت ۱۸۲/۰ میلی­متر مربع را از تراشه اشغال می کند. توان مصرفی آن ۱۷ میکرووات بوده و می تواند در کاربردهای ولتاژ پایین و توان پایین از جمله در تجهیزات قابل حمل به خوبی استفاده شود. براساس بررسی های انجام شده، استفاده از روش موس با ولتاژ آستانه دینامیکی و موس گیت شناور می تواند به کاهش موثر ولتاژ آستانه ترانزیستورها و عملکرد خوب تقویت کننده ترارسانایی عملیاتی پیشنهادی در ولتاژ پایین منجر شود.