تکنیک سوئیچ زنی خازنی جدید با حساسیت کم به تغییرات ولتاژ حالت مشترک برای مبدل های آنالوگ به دیجیتال تقریب متوالی تفاضلی

در این مقاله سعی گردیده ضمن بیان نحوه عملکرد مبدل تقریب متوالی، به بررسی بلوک های تشکیل دهنده ی این مبدل پرداخته شده است و سهم هریک از مدارات در توان مصرفی کل عنوان شدهاست و سعی بر آن بودهاست تا توان مصرفی مبدل کاهش یابد. از آنجا که زیر مبدل دیجیتال به آنالوگ و مقایسه گر به ترتیب بیشترین مصرف توان را در این نوع مبدل دارند اکثر طراحان برای کاهش توان مصرفی به این دو قسمت توجه می کنند. از بین این دو مدار طراحی زیر مبدل آرایه خازنی اهمیت بیشتری دارد بنابراین یک مبدل تقریب متوالی تمام تفاضلی با روش سوئیچ زنی پیشنهادی برای کاهش توان مصرفی زیرمبدل آرایه خازنی ارائه شده است. مزیت اصلی این ساختار در نصف بودن مقدار کل خازن مورد نیاز در آن در مقایسه با ساختار تمام تفاضلی دودویی متعارف می باشد. در این مبدل، انرژی مصرفی زیر مبدل دیجیتال به آنالوگ نسبت به ساختار متعارف %۸۶ و ساختار یکنوا %۲۴.۶۵ کاهش یافته است. به دلیل عملکرد سوئیچ زنی مکمل آرایه خازنی نیم مدار بالایی و پایینی، باعث شده تغییرات ولتاژ حالت مشترک ورودی های مقایسه کننده از گام دوم به بعد ثابت بوده و این ثابت بودن تغییرات ولتاژ حالت مشترک خطینگی مدار مبدل را بهتر می کند که از مزایای روش پیشنهادی می باشد. همه شبیه سازی ها در تکنولوژی ۰.۱۸ µm CMOS و با منبع تغذیه ۱.۸ ولت انجام می شود.