طراحی یک تقویت کننده مناسب برای مبدل خازن به ولتاژ با خطینگی بالا در تکنولوژی 0.18µm cmos

توسط کالیبراسیون خودکار بسیاری از منابع خطا همانند رانش و عدم قطعیت پارامترهای مدار حذف می گردد. اما کالیبراسیون خودکار بر پایه سیستم های خطی است و بنابراین برای سیستمی که در آن کالیبراسیون خودکار اعمال شده است، غیرخطینگی یکی از منابع عمده خطا می باشد. در این پایان نامه غیرخطینگی یک مبدل خازن به ولتاژ را که سر جلویی بسیاری از مبدل های خازن به دیجیتال می باشد، بررسی نموده ایم و نشان داده ایم که غیرخطینگی مبدل خازن به ولتاژ به بزرگی و تخت بودن بهره تقویت کننده مورد استفاده در آن بستگی دارد. با فرض بهره تخت 104، غیرخطینگی کمتر از ppm4 خواهد بود که بسیار بهتر از حد نیاز بیشتر سیستم ها است. این بدین معنی است که منبع اصلی خطای غیرخطینگی گزارش شده در بیشتر کارها (ppm100 تا ppm1000( که به طور قابل توجهی بیشتر از ppm4 است، باید به سبب تخت نبودن بهره باشد. ما این اثر را بررسی کرده ایم و نشان داده ایم که این اثر شدیدا به خازن پارازیتی کابل بستگی دارد. برای تایید تحلیلمان، نتایج محاسبات دستی را با نتایج شبیه سازی نرم افزار cadence مقایسه نمودیم که مقایسه توافق خوبی بین این دو نشان می دهد. در نهایت برای افزایش خطینگی مبدل خازن به ولتاژ، یک تقویت کننده با بهره بسیار تخت طراحی کرده ایم و نتایج شبیه سازی که در توافق نزدیکی با محاسبات دستی می باشد، خطای غیرخطینگی کمتر از ppm89 حتی با خازن پارازیتی تا 300 پیکوفاراد نشان می دهد. همچنین نشان داده ایم که برای افزایش بیشتر خطینگی می توانیم از بخش کوچک تر دامنه تغییرات خروجی تقویت کننده استفاده نماییم.