طراحی و شبیه سازی تقویت کننده تمام تفاصلی تاشده در فناوری 0/18 میکرومتر

مقاله حاضر به فرآیند طراحی و شبیه سازی یک تقویت کننده تمام تفاضلی کسکود تاشده پرداخته شده است. هدف از این طراحی، یافتن مصالحه ای برای داشتن توان مصرفی کمینه، پهنای باند عبور از بهره واحد بیش از 200 مگاهرتز، بهره بیش از 70 دسی بل، نرخ چرخش بیش از 100 ولت بر میکرو ثانیه، دامنه متقارن خروجی 0.9 ولت و ولتاژ مد مشترک ورودی 1.25 ولت بوده است که در مقایسه با تقویت کننده ها ساده و کسکود از نظر بهره و سویینگ خروجی عملکرد بهتری داشته است. ابتدا با تحلیل تیوری، ابعاد ترانزیستورهای تقویت کننده را برای رسیدن به خواسته های مطلوب محاسبه نمودیم. برای بایاس ترازیستورها یک منبع جریان خود بایاس از نوع سورس و تبدیل شده آن به سنیک را در نظر گرفتیم. سپس تقویت کننده را به همراه یک مدار فیدبک مد مشترک ایده آل شبیه سازی کردیم و ضمن ارایه نتایج شبیه سازی سعی کردیم این نتایج و دلیل تفاوت های بین تیوری و شبیه سازی را تحلیل کنیم. آن گاه یک مدار فیدبک مد مشترک واقعی را جایگزین مدار ایده آل نمودیم و شبیه سازی را تکرار کردیم. این طراحی دارای بهره وری 72.082 دسی بل، پهنای باند بهره واحد 287.33 مگاهرتز، بیشینه دامنه متقارن نوسان خروجی 0.907 ولت، حاشیه فاز 60.08 درجه، نرخ چرخش 116 ولت بر میکروثانیه، حداکثر اعوجاج هارمونیکی کل 19.6 درصد و توان مصرفی 4.2351 میل وات است. البته افزودن یک مدار فید بک مد مشترک واقعی به میزان 0.45 میلی وات به این توان می افزاید. در پایان معیاری را به صورت تقسیم حاصل ضرب بهره در پهنای باند بهره واحد بر توان مصرفی در نظر گرفتیم. این معیار برای تقویت کننده ما 288.71234 دسی بل بدست آمد.

کلیدواژه ها:

تقویت کننده های تفاضلی ، فولدد کسکود ، حاشیه فاز ، پایداری ، توان مصرفی