مبدل‌های آنالوگ به دیجیتال با ولتاژ تغذیه زیر ۱ ولت و توان چند میکرووات

دراین گزارش ساختارهای مختلفی از مبدل­های آنالوگ به دیجیتال برای کاربردهای ولتاژ پایین (زیر ۱ ولت) و توان (چند میکرووات) بررسی شده است. با توجه به روش­های طراحی برای مبدل­های آنالوگ به دیجیتال، مبدل­های آنالوگ به دیجیتال از نوع SAR، PIPELINED، الگوریتمی و ∑δ در الویت هستند. در مبدل­های از نوع SAR یک آرایه خازنی به عنوان DAC سیگنال ورودی را دریافت کرده و بعد از آن برای مقایسه با ولتاژ مرجعی وارد مقایسه ­گر می­شود و سپس به صورت فیدبک وارد مدارهای دیجیتال به منظور ایجاد متناظر می­ شود. در مبدل های آنالوگ به دیجیتال پایپ­ لاین ولتاژ پایین، طراحی طبقه پایپ ­لاین پیچیده می شود. در ولتاژ های پایین طراحی آپ-امپ بسیار سخت می شود. با کاهش ولتاژ، بهره آپ-امپ کاهش می یابد، برای غلبه بر کاهش بهره، ابعاد ترانزیستورها باید افزایش یابند که باعث افزایش خازن های پارازیتی و در نتیجه کاهش پهنای باند آپ-امپ می شود.

کاهش ولتاژ، مقاومت سوئیچ ها را نیز کاهش می دهد و پهنای باند آنها را کم می کند. روش تزویچ-خازنی مقاومت سوئیچ ها را کاهش می دهد. هم چنین نمونه برداری-کسکود اعوجاج سوئیچ ها را تا حدی بر طرف می کنند. در مبدل های آنالوگ به دیجیتال الگوریتمی که مشابه پایپ­لاین عمل می­کنند می­توان با استفاده از روش لگاریتمی به جای روش خطی محدوده پویایی را افزایش داد و توان مصرفی را ثابت نگه داشت. در مبدل­های سیگما-دلتا با استفاده از مقایسه­ گرهای تفاضلی حالت جریان نیز توان مصرفی را به نسبت خوبی کاهش داد.

مبدل‌های آنالوگ به دیجیتال

مدارهای توان پایین

ولتاژ تغذیه زیر ۱ ولت