با پیشرفت فناوری cmos سطح ولتاژ منابع تغذیه کاهش و سرعت سوئیچینگ افزایش یافته است. کاهش سطح ولتاژ تغذیه دست یابی به دقت بالا در مبدل های داده ای که در حوزه ولتاژ کار می کنند را با مشکل روبرو می سازد. در مقابل افزایش سرعت سوئیچینگ موجب کارکرد بهتر مبدل های داده مبتنی بر زمان می شود. در مبدل های داده مبتنی بر vco سیگنال در حوزه زمان کوانتیزه می شود، به علاوه این مبدل ها خاصیت ذاتی شکل-دهی نویز دارند. فواید مطرح شده، باعث گردیده این مبدل ها مورد توجه قرار گیرند. ساختارهای مختلفی جهت بهبود عملکرد این مبدل ها ارائه شده است. در میان این ساختارها، ساختار mash هم افزایش کارآیی داشته و هم در پیاده سازی نیاز به اجزاء آنالوگ زیادی ندارد. در این پایان نامه دو نوع ساختار mash تحلیل و بهینه گردیده اند. ساختار اول از vco و vc-gro تشکیل شده است؛ که در آن با ارائه یک روش جهت بهبود توان تفکیک و یک ساختار تفاضلی جهت حذف اثرات غیرخطی نسبت سیگنال به نویز آن db26 (معادل 32/4 بیت در (enob و نسبت سیگنال به نویز و اعوجاج آن db5/20 افزایش یافته اند. ساختار دوم یک mash دو طبقه با استفاده از gro است که در آن با ارائه روش بهبود توان تفکیک نسبت سیگنال به نویز آن db6/26 (معادل 41/4 بیت در enob) افزایش یافته است. به علاوه در روش معمول برای بهبود توان تفکیک ساختار mash توان مصرفی زیادی نیاز است، اما با روش ارائه شده می توان توان تفکیک را تا حد زیادی، بدون افزایش محسوس در توان مصرفی بهبود بخشید.