طراحی یک تقویت کننده عملیاتیCMOS با توان مصرفی کم با استفاده از تکنیک راه اندازی از طریق بدنه

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسنده

کارشناسی ارشد - مهندسی برق الکترونیک، هنرآموز آموزش و پرورش ناحیه 4 اصفهان

چکیده

در این مقاله برآنیم، که تقویت‌کننده هدایت انتقالی (OTA1) در تکنولوژی CMOS را از طریق بدنه (Bulk Driven) راه اندازی کنیم. با این روش به مدارهایی با توان مصرفی پایین دست می‌یابیم که با توجه به پهنای باند مناسب آن، برای کاربردهای فرکانس بالا در وسایل مخابراتی بی‌سیم و لوازم پزشکی و... قابل استفاده است. OTA یکی ازساختارهای بنیادی تقویت‌کننده‌هاست. در دهه‌ی اخیر، طراحان مدارهای آنالوگ به دنبال طرحهایی با ولتاژ تغذیه کم و توان مصرفی پایین می‌باشند،که دراین مقاله نمونه‌ای ازآن طراحی شده است. تقویت کننده هدایت انتقالی طراحی شده، دارای پهنای باند بهره واحد MHZ 1/26 می‌باشد. این پهنای باند به ازای بهره dB 4/17 دریافت می‌شود، ولتاژ منبع تغذیه آن 8/0 ولت DC است و توان مصرفی در این مدار 25/59 میکرو وات می‌باشد که به میزان قابل توجهی کاهش یافته است. این نتایج در تکنولوژی 18/0 میکرون در نرم‌افزارHSPICE  شبیه‌سازی شده است وآنالیز آنها قابل مشاهده می‌باشد

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Design of Low-Power CMOS OTA Using Bulk-Drive Technique

نویسنده [English]

  • Maryam Ghadiri Modarres
MSc. – Department of Electrical Engineering, Teacher of Isfahan Education (District 4), Isfahan, Iran
چکیده [English]

This paper presents the design of low power CMOS- OTA (operational transconductance amplifier) using bulk drive (BD) technique with broad band. This technique is used for design of low power circuits with broad band for high frequency users, for example communication systems, mobile communication and communication forming of medical electronics. OTA is the base of amplifier .It is a fundamental building part of analog systems. Recently analog designer has been paid to low voltage (LV),low power (LP) integrated circuits. Many techniques are used for the design of LV LP circuits, the bulk driven offers principle this designs. This paper suggests a bulk driven OTA in standard CMOS processes and supply voltage 0.8 volt DC. It used of improved wilson current mirror. The simulation results have been carried out by the HSPICE simulator in 180 nm CMOS technology. The open loop gain is enhanced to 17.4dB at unity gain band with (UGB) of 26.1 MHZ with sufficient output swing. Power consumption of the OTA is in range of few hundreds of nanowatts (6%).

کلیدواژه‌ها [English]

  • OTA
  • low power
  • body effect
  • bulk driven
[1] Seyedeh Sara Hassani,Abbas Golmakani "A 0.5v,900uW CMOS OTA Using Bulk Driven and Hybrid compensation technique", Majlesi Journal of Telecommunicate Devices, June 2014, Vol. 3, No. 2,pp. 71-75.

[2] Nikhil raj, Panitesh Gupta  and Vikram Chopra “Bulk driven OTA in 0.18 micron with high linearity “IEEE Computer Science and Information Technology (ICCSIT) , july 2010 , Vol. 8, pp. 478-482.

[3] Neha Gupta, Sapna Singh and Priyanka Sonia “low power low voltage bulk driven balanced OTA“, International journal of VLSICS ,December 2011, Vol. 4, No. 4, pp. 131-141.

[4] Fabin Khateb “Utilizing the bulk driven technique in low voltage low power integrated circuits design”, SHORT VERSION OF Habilitation Thesis ,Brno, 2011, pp. 1-37.

[5] Saurabh Kamboj and Arvind Kumar” A low voltage bulk driven feed forward OTA”, International Journal of Engineering Research  & Technology ,August 2012, Vol. 1, pp. 1-5.

[6] Seyed Mohammad Fahmideh Akbarian,Reza Lotfi & Mohammad Maymandi-                                                                

Nejad” Low-voltage low-power Gm-C filters: a modified configuration for improving Performance”, Analog Integer Circ Sig Process  Springer,  September 2012,Vol. 73, pp. 225-232.

[7] Ivan Grech,Joseph Micallef and George Azzopardi “A low voltage wide-input-range bulk-input Cmos OTA” ,analog Integrated circuits and signal processing-43-2,springer,oct 2004, pp. 127-136.

[8] Abodollah Ahmadi and Abdolreza Esmaeli, “Designing allow voltage amplifier through bulk driven technique with 0.6 v supply voltage ”, JNAS Journal,2013, Vol. 2, No. 11, pp. 36-40.

[9] razavi behzad "design of analog CMOS integrated circuits