طراحی و شبیه سازی مبدل دیجیتال پرسرعت با دقت 8 بیت در پروسه 0.35 میکرون

در این مقاله یک مبدل دیجیتال به آنالوگ بسیار پرسرعت، با دقت 8 بیت و با قابلیت نمونه برداری حدود 2.8 میلیارد نمونه بر ثانیه طراحی و شبیه سازی می شود. در ابتدا ساختارهای مشهور مبدل دیجیتال به آنالوگ از قبیل مبدل تقسیم ولتاژ مقاومتی، مبدل تقسیم ولتاژ خازنی، مبدلهای دیجیتال به آنالوگ مبتنی بر هدایت جریان، مبدل باینری، مبدل دیجیتال به آنالوگ ترمومتر، ساختار معرفی می گردند. در ادامه برای رسیدن به سرعت مورد نظر ساختارهای r-2r تفکیک شده باینری‐ترمومتر و نردبان مقاومتی مختلفی مورد ارزیابی قرار گرفته و بهترین آنها با ذکر دلایل مکفی انتخاب و پیاده سازی می شود. ساختارهای خط تولید، دوکاناله و سایر ساختارهای مشهور در حین این انتخاب معرفی شده و مزایا و معایب آنها مورد بررسی قرار می گیرد. عدم تطابق مقاومتها و نیز منابع جریان که در ساختار نردبان مقاوتی نقش تعیین کننده ای دارند به تفصیل مورد تجزیه و تحلیل قرار می گیرند. شبیه سازی ها با استفاده از مدل cmos کمپانی tsmc در پروسه 0.35میکرون توسط نرم افزار hspice انجام شده است. تاثیر ناهمخوانی ها در گوشه ها و اثر دما در کلیه شبیه سازیها لحاظ شده است. نتایج شبیه سازی پس از layout بیانگر عملکرد قابل قبول مبدل دیجیتال به آنالوگ 8 بیت با سرعت حدود 2.8، با نسبت سیگنال به نویز 49.4 دسی بل و مقدار sfdr در حدود 63 دسی بل و توان مصرفی حداکثر 218 میلی وات با ولتاژ تغذیه 3. 3ولت می باشد. مساحت موثر تراشه طراحی شده حدودا 0.54 میلی متر مربع می باشد. مشخصات مبدل دیجیتال به آنالوگ طراحی شده در مقایسه با کارهای مشابه قبلی مورد بحث قرار گرفته و تفاوت چشمگیر آن ارایه می گردد.