Συντάχθηκε 05-09-2012 09:39
από Galateia Malandraki
Email συντάκτη: gmalandraki<στο>tuc.gr
Ενημερώθηκε:
-
Ιδιότητα: υπάλληλος ΑΡΜΗΧ.
ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΚΡΗΤΗΣ
Τμήμα Ηλεκτρονικών Μηχανικών & Μηχανικών Υπολογιστών
Παρουσίαση Μεταπτυχιακού Διπλώματος Ειδίκευσης
Δημάκος Αθανάσιος
Με θέμα
“Ultra-Low Voltage Analog Design Techniques”
Πέμπτη 6 Σεπτεμβρίου 2012, Ώρα 13:00
Αίθουσα Συνεδριάσεων, Κτίριο Επιστημών, Πολυτεχνειούπολη
Εξεταστική Επιτροπή
Επικ. Καθηγητής Ματτίας Μπούχερ (επιβλέπων)
Αναπλ. Καθηγητής Κωνσταντίνος Καλαιτζάκης
Αναπλ. Καθηγητής Κωνσταντίνος Μπάλας
Περίληψη
Σκοπός της παρούσας εργασίας είναι η σχεδίαση ενός πλήρως διαφορικού Gate-Input τελεστικού ενισχυτή διαγωγιμότητας (Fully Differential Gate-Input Operational Transconductance Amplifier) σε δύο χαμηλές τάσεις τροφοδοσίας, 1Volt και 0.5Volt. Η διαδικασία σχεδίασης βασίζεται σε συγκεκριμένες low-voltage τεχνικές όπως Drain-Bulk και Grounded-Gate συνδέσεις MOSFET. Για αυτές τις διατάξεις, έχουν πραγματοποιηθεί πραγματικές μετρήσεις προκειμένου να αναλυθεί και διερευνηθεί η συμπεριφορά τους στη σχεδίαση αναλογικών κυκλωμάτων. Μια άλλη ενδιαφέρουσα τεχνική, η οποία χρησιμοποιείται στη σχεδίαση των κυκλωμάτων της παρούσας εργασίας είναι η εμπρόσθια πόλωση (body forward bias) του υποστρώματος των MOSFET με σκοπό τη μείωση της τάσης κατωφλίου. Αυτή η τεχνική έχει ως αποτέλεσμα μία μεγαλύτερη τάση υπεροδήγησης Veff, η οποία είναι σημαντική για την πόλωση των καθρεφτών ρευμάτων κοντά στην περιοχή της ισχυρής αναστροφής.
Επιπλέον, παρουσιάζονται τα βασικά χαρακτηριστικά των NMOS και PMOS Drain-Bulk τρανζίστορ, τα οποία χρησιμοποιούνται για τη σχεδίαση αναλογικών κυκλωμάτων χαμηλής τάσης. On-wafer μετρήσεις, καθώς και προσομοιώσεις TCAD (Atlas) έχουν πραγματοποιηθεί για δύο CMOS τεχνολογίες 180nm και 45nm. Παράλληλα, το αναλυτικό μοντέλο φορτίων MOS τρανζίστορ έχει εφαρμοσθεί και χρησιμοποιηθεί για την περιγραφή της συμπεριφοράς των τρανσίστορ σε ασθενή και μέτρια αναστροφή όπου τα χαρακτηριστικά εξόδου (ρεύμα καναλιού, διαγωγιμότητα εξόδου, κτλ) ελέγχονται και καθορίζονται από το φαινόμενο σώματος (substrate effect). Επιπρόσθετα, έχουν πραγματοποιηθεί προσομοιώσεις με το EKV3 MOSFET μοντέλο ακολουθώντας συγκεκριμένη διαδικασία εξαγωγής παραμέτρων τα αποτελέσματα των οποίων είναι πολύ κοντά στις πραγματικές μετρήσεις και τα δεδομένα προσομοίωσης TCAD.
Τα κυκλώμτα ενισχυτών χρησιμοποιούνται για τη σχεδίαση και υλοποίηση ενός 5ης τάξης χαμηλοπερατού ελλειπτικού φίλτρου χαμηλής τάσης (Ultra-Low Voltage 5th Order Low-Pass Elliptic Filter).
Τέλος, όλα τα κυκλώματα έχουν προσομοιωθεί στο εργαλείο Cadence με τη χρήση του προσομοιωτή Spectre, ενώ το design kit που χρησιμοποιήθηκε για τις προσομοιώσεις αυτές έχει αναπτυχθεί από τα μέλη του εργαστηρίου Ηλεκτρονικής για CMOS τεχνολογία των 180nm βασιμένη στο EKV2.6 MOSFET μοντέλο.
Συνημμένα:
-
Ανακοίνωση_Μεταπτυχιακού_Δημάκος.doc
Μεταφορτώσεις: 182,
Μέγεθος: 29 KB application/octet-stream
