طراحی و شبیه سازی مبدل آنالوگ به دیجیتال لوله ای مبتنی بر مقایسه گر ولتاژ پایین

در این مقاله، یک مبدل آنالوگ به دیجیتال لوله ای مبتنی بر مقایسه گر ولتاژ پایین طراحی شده است. حذف تقویت کننده و جایگزین کردن آن به وسیله یک مقایسه گر و منبع جریان تاثیر زیادی در کاهش توان مصرفی و پیچیدگی طراحی داشته است. برای طبقه اول از یک دو برابرکننده بهره خازنی به عنوان MDAC استفاده شده است تا دقت لازم را برای ولتاژ خروجی طبقه اول فراهم آورد. به دلیل اثر بارگذاری طبقه دوم بر روی طبقه اول از یک MDAC با امپدانس ورودی بالا در طبقات بعدی استفاده شده است. استفاده از منبع جریان سری اصلاح شده در MDAC طبقات بعدی باعث شده تا به هنگام تغییر سیگنال ورودی، بالازدگی ناشی از تاخیر مقایسه گرها در کل محدوده سیگنال ورودی ثابت مانده و به حداقل مقدار خود رسیده و ازاین رو تاثیر زیادی در افزایش دقت ولتاژ باقی مانده در طبقات بعدی مبدل ایجاد نماید. این مبدل با استفاده از نرم افزار HSPICE در تکنولوژی nm90 سی ماس شبیه سازی شده است. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که مقدار SNDR و SFDR به ترتیب برابر 56 دسی بل و 5/64 دسی بل در فرکانس نمونه برداری 25 مگاهرتز است. توان مصرفی این مبدل لوله ای 2 میلی وات با منبع تغذیه 1 ولت است.