طراحی و شبیه سازی مدولاتور سیگما دلتای مرتبه چهارم با استفاده از تقویت کننده پارامتریک با آستانه دینامیکی برای کاربرد سمعک دیجیتال

در این مقاله، یک مدولاتور مرتبه چهارم، بدون OTA ، تک بیتی و کم مصرف زمان گسسته (DT ) دلتا سیگما (ΔΣ) با ساختار CIFF برای کاربردهای سمعک پیشنهاد شده است. در دستگاه های پزشکی قابل حمل مانند سمعک که به طور دائم استفاده می شود، طول عمر باتری و اتلاف انرژی بسیار مهم است. در یک مدولاتور دلتا سیگما، پر مصرف ترین بخش OTAها هستند. بنابراین، حذف OTA ها یک چالش است، و مدولاتور پیشنهادی از تقویت کننده های پارامتریک تفاضلی، با استفاده از آستانه دینامیکی در طبقات زوج و تقویت کننده های مبتنی بر اینورتر در طبقات فرد دلتا سیگما به جای OTAها استفاده می کند. تکنیک PMOS آستانه دینامیکی برای اولین بار در MPA تفاضلی استفاده شده است و آنالیزهای تئوری و شبیه سازی های انجام شده، عملکرد بهتری را نسبت به روش سنتی نشان می دهد. همچنین، یک مدار چاپر در طبقه اول مدولاتور برای کاهش هارمونیک و نویز فلیکر استفاده شده است. مدولاتور تفاضلی پیشنهادی با استفاده از فناوری استاندارد CMOS ۱۸۰ نانومتری شبیه سازی شده و ۹۰.۵ دسی بل SFDR، ۶۴ دسی بل SNDR با فرکانس پهنای باند ورودی ۱۰ کیلوهرتز و نسبت بیش نمونه برداری ۱۲۸ به دست آمد. ولتاژ تغذیه ۱ ولت و FOMW برابر با ۳.۴۳ PJ/step است.

Keywords:

تقویت کننده پارامتریک , مدولاتور زمان گسسته , سمعک , مدولاتور دلتا سیگما , تقویت کننده مبتنی بر اینورتر