طراحی یک تثبیت کننده ولتاژ با افت کم بر پایه تقویت کننده فیدبک جریان در فناوری cmos

thesis
abstract

تثبیت کننده های ولتاژ با افت کم (ldo) یکی از بلوک های اصلی واحد مدیریت توان به شمار می روند. یک واحد مدیریت توان پیشرفته برای کاربردهای درون-تراشه ای به تعدادی تثبیت کننده ولتاژ به منظور راه اندازی المان ها و بلوک های عملیاتی نیاز دارد. تثبیت کننده های ولتاژ اغلب برای ایجاد یک ولتاژ ثابت و کم نویز به منظور تغذیه مدارهای آنالوگ به کار می روند. این ولتاژ باید در مقابل تغییرات جریان بار و ولتاژ خط پایدار باشد. در مقایسه با تثبیت کننده های خطی متداول، ldoها به سبب بازده بالایشان انتخاب مناسبی هستند. اکثر ساختارهای متداول ldo برای پایداری و کاهش ریپل ولتاژ خروجی از یک خازن بیرونی بزرگ در حدود چند میکرو فاراد استفاده می کنند. خازن های بیرونی تعداد پین های اتصال ic را افزایش می دهند و مانع از پیاده سازی مدار به صورت تمام مجتمع می شوند. بنابراین به منظور مجتمع سازی کامل مدار حذف خازن بیرونی ضروری است. اما این کار سبب افزایش میزان انحراف ولتاژ خروجی (?vout) در پاسخ گذرا، هنگام تغییرات آنی جریان بار می شود. پاسخ گذرای ldo تا حد زیادی متأثر از نرخ چرخش گره گیت ترانزیستور عبوری (srg) است. در صورتی که srg خیلی کندتر از حاصل ضرب بهره-پهنای باند مدار باشد، ضربه های گذرا در ولتاژ خروجی به هنگام تغییرات سریع بار ظاهر می شود. اکثر مدارهای ldo از یک تقویت کننده عملیاتی مد ولتاژ به عنوان تقویت کننده خطا برای کنترل ترانزیستور عبوری استفاده می کنند. در حالی که تقویت کننده های مد ولتاژ اغلب از حاصل ضرب بهره-پهنای باند ثابت و نرخ چرخش محدود رنج می برند. ایده اصلی این پایان نامه به کارگیری تقویت کننده مد جریان به منظور ارتقاء نرخ چرخش گره گیت ترانزیستور عبوری است. به همین منظور در این پایان نامه دو تثبیت کننده ولتاژ پیشنهاد شده است. در ابتدا یک ldo تمام مجتمع cmos معرفی می شود که در آن به منظور ارتقاء عملکرد دینامیکی از یک تقویت کننده جریان جاسازی شده در تقویت کننده خطا برای ایجاد یک مسیر سریع بین گره خروجی و گره گیت ترانزیستور عبوری استفاده شده است. این مسیر با تولید جریان کافی سبب سرعت بخشیدن به کنترل ترانزیستور عبوری می شود. مدار ldo پیشنهادی به کمک hspice در تکنولوژی mµ 35/0 cmos برای ایجاد ولتاژ خروجی v8/1 به ازای ولتاژهای ورودی v2 تا v 5/3 طراحی و شبیه سازی شده است. این ldo قابلیت جریان دهی به محدوده وسیعی از بار بین 0 تا ma100 را به ازای جریان خاموشی µa 22 دارد. در ادامه یک ldo بدون نیاز به خازن بیرونی cmos بر مبنای تقویت کننده ترارسانایی مد جریان (cta) به عنوان تقویت کننده خطا معرفی می شود. به کارگیری تکنیک فیدبک مد مشترک محلی (lcmfb) در cta پیشنهادی سبب افزایش نرخ چرخش گره گیت ترانزیستور عبوری شده است. در نتیجه این ldo پاسخ گذرای مناسبی حتی به ازای جریان خاموشی کم دارد. مدار ldo پیشنهادی به کمک hspice در تکنولوژی mµ 18/0 cmos برای جریان دهی به بارهای 0 تا ma 100 طراحی و شبیه سازی شده در حالی که جریان خاموشی آن فقط µa 7/3 است. بهینه سازی توان مصرفی در کنار ?vout متعادل، سبب دست یابی به عدد شایستگی (fom) با مقدار بسیار مناسب fs 25/9 شده است.

First 15 pages

Signup for downloading 15 first pages

Already have an account?login

similar resources

طراحی یک تنظیم کننده ولتاژ با افت پایین با کنترل کننده دیجیتال در فناوری cmos

در این پایان نامه دو تنظیم کننده ولتاژ ldo معرفی شده است، طوری که به دو روش آنالوگ و دیجیتال به کنترل اندازه ترانزیستور عبوری پرداخته شده است. در هر مورد مدار ldo پیشنهادی با استفاده از نرم افزار hspice در تکنولوژی mµcmos 0/35 برای ایجاد ولتاژ خروجی 2/8v به ازای ولتاژ ورودی 3v شبیه سازی شده است. مدارهای ldo پیشنهادی قابلیت جریان دهی به محدوده وسیعی از بار (0 تاma 100) را دارا هستند و به ازای جر...

15 صفحه اول

طراحی تقویت کننده فیدبک جریان در تکنو لوژی nano cmos

امروزه طراحی تقویت کننده های عملیاتی با این شناخت پیش می رود که سازش بین پارامترها در نهایت به مصالحه ای چند بعدی در کل پیاده سازی نیاز دارد و مستلزم دانستن مقدار مناسب هر پارامتری است که باید در طراحی به دست آید. رفتار فرکانس بالای تقویت کننده های عملیاتی، نقش مهمی در بسیاری ار کابردها ایفا می کند. با افزایش فرکانس کاری، بهره حلقه باز رو به کاهش می گذارد، در نتیجه خطای بزرگ تری در سیستم فیدبک ...

طراحی و پیاده سازی یک رگولاتور ولتاژ با افت کم و خروجی تثبیت شده با استفاده از راهکار تغذیه بدنه

در این مقاله، طراحی و پیاده سازی رگولاتورهای ولتاژ با افت کم  و تغییرات خروجی بسیار کوچک را با استفاده از راهکارهای نوینی به انجام رسانیده ایم. در ساختار مداری رگولاتور، برای اولین بار از دو راهکار تغذیه بدنه و استفاده از مرجع ولتاژ متغیر استفاده شده است. تغذیه اثر بدنه، با هدف افزایش هر چه بیشتر بهره حلقه رگولاسیون و استفاده از مرجع ولتاژ متغیر، با هدف تثبیت بیشتر ولتاژ خروجی و افزایش نسبت حذف...

full text

طراحی تثبیت کننده ولتاژ خود تنظیم برای ژنراتورهای سنکرون

در این مقاله یک کنترل کننده PID خود تنظیم جهت تثبیت ولتاژ ترمینال ژنراتور سنکرون ارائه می شود سیستم خود تنظیم طرح شده بسیار ساده است بطوریکه پیاده سازی آن در عمل به راحتی میسر خواهد بود از طرفی جهت بهتر شدن پاسخ سیستم و رفع مشکلات موجود در اجرای سیستمهای خود تنظیم سریع مدل دو نرخی یا به عبارتی سیستم کنترل با دو زمان نمونه برداری نیز در اینجا ارائه گشته و با توجه به نتایج شبیه سازی بدست آمده پاس...

full text

طراحی و پیاده سازی یک رگولاتور ولتاژ با افت کم و خروجی تثبیت شده با استفاده از راهکار تغذیه بدنه

در این مقاله، طراحی و پیاده سازی رگولاتورهای ولتاژ با افت کم  و تغییرات خروجی بسیار کوچک را با استفاده از راهکارهای نوینی به انجام رسانیده ایم. در ساختار مداری رگولاتور، برای اولین بار از دو راهکار تغذیه بدنه و استفاده از مرجع ولتاژ متغیر استفاده شده است. تغذیه اثر بدنه، با هدف افزایش هر چه بیشتر بهره حلقه رگولاسیون و استفاده از مرجع ولتاژ متغیر، با هدف تثبیت بیشتر ولتاژ خروجی و افزایش نسبت حذف...

full text

یک تقویت کننده کم نویز پهن باند با ترانزیستورهای مکمل

تقویت‌کننده کم‌نویز یکی از مهمترین بلوک‌های به کار رفته در یک گیرنده راداری مانند گیرنده های راداری کنترل آتش محسوب می‌شود. در این مقاله یک تقویت‌کننده کم‌نویز پهن‌باند در محدوده فرکانسی 5/2 تا 5/5 گیگا هرتز ارائه شده است. ساختار این مدار در طبقه ورودی به صورت سورس مشترک تعریف شده و تکنولوژی مورد استفاده در طراحی این تقویت‌کننده است. ولتاژ تغذیه مدار 5/1 ولت و توان مصرفی آن18 میلی وات است. تقوی...

full text

My Resources

Save resource for easier access later

Save to my library Already added to my library

{@ msg_add @}


document type: thesis

وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه گیلان - دانشکده فنی

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023