مشخصات مقاله:
عنوان فارسی مقاله:
طراحی گیت های منطقی اشمیت تریگر با استفاده از DTMOS برای افزایش مصونیت الکترومغناطیسی مدارهای زیرآستانه
عنوان انگلیسی مقاله:
Design of Schmitt Trigger Logic Gates Using DTMOS for Enhanced Electromagnetic Immunity of Subthreshold Circuits
کلمات کلیدی مقاله:
مدارهای دیجیتال، تداخل الکترومغناطیسی (EMI)، هیسترزیس، ایمنی، اشمیت تریگر
مناسب برای رشته های دانشگاهی زیر:
مهندسی برق
مناسب برای گرایش های دانشگاهی زیر:
مدارهای مجتمع الکترونیک، بیوالکتریک، مهندسی الکترونیک و سیستم های قدرت
وضعیت مقاله انگلیسی و ترجمه:
مقاله انگلیسی را میتوانید به صورت رایگان با فرمت PDF از باکس زیر دانلود نمایید. ترجمه این مقاله با فرمت WORD – DOC آماده خریداری و دانلود آنی میباشد.
فهرست مطالب:
1. مقدمه
2. پیاده‌سازی گیت‌های اشمیت تریگر DTMOS
a. بهبود ایمنی نویز با استفاده از یک اشمیت تریگر
b. ساختمان گیت AND و OR
3. بهبود مصونیت از نویز گیت‌های اشمیت تریگر DTMOS
a. مقدمات شبیه‌سازی
b. افزایش ایمنی سطح گیت
c. بهبود ایمنی سطح مدار
4. اشمیت‌تریگر با هیسترزیس قابل تنظیم کامل
A. محدودیت‌های طرح پیشنهادی
B. اشمیت‌تریگر با هیسترزیس قابل تنظیم کامل
5. بهبود گیت‌های اشمیت‌تریگر DTMOS
A.. مقدمات شبیه‌سازی
B. ایمنی نویز (پهنای هیسترزیس)
C. توان مصرفی
D. تاخیر I/O
E. استخراج پهنای هیسترزیس بهینه
F. کاربرد IPDR در مدارهای پایه
6. نتیجه‌گیری
قسمتی از مقاله انگلیسی و ترجمه آن:
I. INTRODUCTION
DUE to the growing demand for longer battery life in mobile devices, mobile integrated circuit (IC) designers have focused on reducing the power consumption of circuits, especially for supply voltage scaling. As a result, the supply voltage has been greatly reduced, and subthreshold circuits have been developed. However, lowering the supply voltage simultaneously degrades the noise immunity of the circuit [1]–[2]. Since the threshold voltages have not scaled as aggressively as the supply voltage, the static noise margin of digital circuits has continuously decreased. Therefore, the signal itself is more vulnerable for the external noise and the immunity to electromagnetic interference (EMI) has become an important issue for IC designers, and several solutions have been proposed [3]–[12]. A Schmitt trigger is one such solution that can be appropriately used to enhance the noise immunity of a circuit at the expense of delay and power consumption [13]–[14]. Unlike comparator circuits, the switching threshold of the Schmitt trigger depends on the direction of input signal transition, a phenomenon known as hysteresis. In the presence of hysteresis, the threshold voltage of the Schmitt trigger is higher than that of comparators for positive transitions and lower for negative transitions. If the amplitude of the input signal variation is less than the switching threshold difference, the output of the Schmitt trigger will not respond directly to input. This makes the Schmitt trigger immune to undesired electromagnetically coupled noise.
1. مقدمه
با توجه به رشد تقاضا برای عمر باتری طولانی‌تر در دستگاه‌های موبایل، طراحان مدار مجتمع موبایل (IC) روی کاهش توان مصرفی مدارها، به خصوص ولتاژ منبع، تاکید دارند. در نتیجه، ولتاژ منبع به شدت کاهش یافته و مدارهای زیرآستانه توسعه یافتند.
اگرچه، کاهش هم‌زمان ولتاژ منبع، ایمنی نویز مدار را کاهش می‌دهد. به دلیل اینکه ولتاژهای آستانه مانند ولتاژ منبع مقیاس نشدند، حاشیه نویز استاتیک مدارهای دیجیتال به‌طور مداوم کاهش یافته‌است. بنابرین، سیگنال به خودی خود برای نویز خارجی آسیب‌پذیرتر است و ایمنی تداخل الکترومغناطیسی (EMI) به عامل اصلی برای طراحان IC درآمده و راه حل‌های متعدی ارائه شدند.
یک Schmitt Trigger، یکی از این قبیل راه‌حل‌هاست که می‌تواند برای افزایش مصونیت از نویز مدار در گستره ناچیز افزایش تاخیر و توان مصرفی استفاده شود. برخلاف مدارهای مقایسه‌گر، آستانه سوئیچینگ اشمیت تریگر بستگی به مسیر انتقال سیگنال ورودی دارد که این اتفاق به عنوان هیسترزیس شناخته می‌شود. در نمودار هیسترزیس، ولتاژ آستانه اشمیت تریگر بالاتر از ولتاژ آستانه‌ی مقایسه‌گرها برای انتقالات مثبت و کمتر برای انتقالات منفی است. اگر دامنه اختلافات سیگنال ورودی کمتر از اختلافات آستانه سوئیچینگ باشد، خروجی اشمیت تریگر مستقیما به ورودی پاسخ نمی‌دهد. این مصونیت اشمیت تریگر را برای نویز الکترومغناطیسی نامطلوب فراهم می‌کند.