احمد انتظاری
احمد عفیقی

در این مقاله، طراحی و شبیه سازی مدار مجتمع خوانش برای یک حسگر زاویه (یا سرعت زاویه) با استفاده از نرم افزار Cadence در تکنولوژی TSMC0.18 و تغذیه 8/1± ولت ارایه شده است. این مدار جهت اندازه گیری سرعت زاویه ای در ژیروسکوپ ارتعاشی میکروالکترومکانیکی استفاده می شود. فرض بر این است که ژیروسکوپ به صورت الکترواستاتیک و با سیگنال سینوسی با دامنه و فرکانس ثابت 10 کیلو هرتز (فرکانس تشدید ژیروسکوپ) تحریک می شود. طراحی مدار شامل: مبدل زمان پیوسته خازن به ولتاژ با استفاده از تقویت کننده ی امپدانسی با ساختار T شکل، ضرب کننده (دمودلاتور) و فیلتر پایین گذر می-باشد. در مدار طراحی شده، تقویت کننده مبدل امپدانسی با ساختار Tشکل برای آشکارسازی تغییرات خازنی ارایه شده است. این تقویت کننده گین امپدانسی 520 کیلو اهم را تولید می کند و تفکیک پذیری 9.8 aF/√Hz در فرکانس 10 کیلوهرتز و با محدوده ی دینامیکی 2/102 دسیبل را در اختیار می گذارد. جهت طراحی تقویت کننده مبدل امپدانسی، آپ امپ متقارن 3 مرحله ای با طبقات کسکود و جبران سازی میلر با مشخصات بهره حلقه باز 115dB و حاشیه فاز 64 درجه طراحی شده است.

ژیروسکوپ، میکروالکترومکانیکی، تقویت کننده ی امپدانسی، آپ امپ، دمودلاتور، تفکیک پذیری، کسکود، محدوده ی دینامیکی، جبران سازی میلر، Cadence، TSMC0.18، MEMS