طراحی یک مبدل flash-sar با توان مصرفی پایین

مزایای عمده¬ی پردازش سیگنال در حوزه¬ی دیجیتال نسبت به پردازش سیگنال آنالوگ باعث افزایش چشمگیر استفاده از این نوع پردازش در سیستم¬های الکترونیکی جدید شده است. از اینرو در سال-های اخیر طراحی مبدل¬های آنالوگ به دیجیتال و دیجیتال به آنالوگ بیش از پیش مورد توجه قرار گرفته است. طراحی مبدل¬هایی که در عین داشتن سرعت و دقت بالا، از نظر توان مصرفی نیز بهینه باشند موضوع بسیاری از پژوهش¬ها و طراحی¬های اخیر انجام شده در حوزه¬ی مبدل¬های داده می¬باشد. در بین مبدل¬های داده، مبدل¬های sar از جمله بهینه¬ترین ساختارها از لحاظ توان مصرفی و ساده-ترین ساختارها از دیدگاه طراحی می¬باشند. اما یکی از مهم¬ترین معایب این نوع مبدل¬ها، محدودیت سرعت ناشی از عملکرد سریال آنها است که مانع از استفاده از این ساختارهای بهینه در سرعت¬های بالا می¬شود. سایر مبدل¬های داده نیز همانند یک مبدل sar، علیرغم داشتن مزایای مختلف، با یک یا چند محدودیت مهم رو¬به¬رو هستند که در بسیاری از موارد رفع این محدودیت¬ها به بهای تضعیف قابل ملاحظه¬ی سایر ویژگی¬های مبدل تمام می¬شود. از آنجا که مزایا و معایب موجود در هر یک از مبدل-های داده متفاوت از یکدیگر هستند، یک روش موثر و مفید برای دستیابی همزمان به ویژگی¬های مطلوب، ترکیب دو یا چند مبدل داده¬ی مختلف با هم می¬¬باشد. مبدل¬های ترکیبی که از ادغام دو یا چند مبدل داده¬ی مختلف در یک ساختار واحد شکل می¬گیرند، با هدف بهره¬گیری از مزایای برخی مبدل¬ها به منظور رفع معایب سایر مبدل¬ها ارائه شده¬اند. از جمله بهینه¬ترین ساختارهای ترکیبی می-توان به مبدل¬های flash-sar اشاره کرد که با استفاده از سرعت بالای مبدل فلش سعی در رفع محدودیت سرعت مبدل sar دارند. در این پژوهش یک مبدل¬ flash-sar با عملکرد پایپلاین و توان مصرفی پایین ارائه شده است که در آن عملکرد متوالی و پشت سر هم مبدل فلش و sar که در تمامی مبدل¬های flash-sar استفاده می¬شود با عملکرد همزمان و موازی دو مبدل فلش و sar جایگزین شده است. در نتیجه علاوه بر افزایش سرعت ناشی از به¬کار بردن مبدل فلش، به¬کارگیری ایده¬ی همزمان کردن عملکرد دو مبدل فلش و sar، باعث افزایش بیشتر سرعت مبدل نسبت به سایر مبدل¬های flash-sar می¬شود. پیاده¬سازی این عملکرد پایپلاین، با استفاده از یک روش ساده و بهینه و به ¬گونه¬ای انجام شده است که تاثیر چندانی بر روی سایر ویژگی¬های مبدل از جمله توان مصرفی و سطح اشغال شده ندارد. علاوه بر این، حذف نردبان مقاومتی از ساختار مبدل فلش طبقه¬ی اول، که باعث کاهش قابل ملاحظه¬ی توان مصرفی می¬گردد یکی دیگر از مزایای ساختار ارائه شده نسبت به ساختارهای مشابه می¬باشد