طراحي سلول تاخير زماني آنالوگ مد جريان

Design of an analog current-mode time-delay cell

در اين مقاله، هدف طراحي سلول تاخير زماني آنالوگ مد جريان مي باشد. سلول تاخير زماني آنالوگ مبتني بر فيلتر تمام گذر مرتبه اول مد جريان با امپدانس خروجي بالا، شامل آيينه جريان كسكود كلاس AB و همچنين يك ناقل جريان با ولتاژ ورودي تفاضلي (DVCC) بعنوان عنصر فعال مي باشد، كه اين ناقل جريان، تنها از دو عنصر غير فعال متصل به زمين براي ايجاد شيفت فاز و تاخير زماني بهره مي گيرد. اين سلول آنالوگ مد جريان داراي مزيتهايي شامل ولتاژ پايين، مصرف توان كم و سرعت بالا مي باشد. سلول تاخير زماني آنالوگ داراي مصرف توان 1.39mW و داراي قابليت كنترل تاخير بصورت تنظيم ثابت و متغير است. سلول پيشنهادي، قادر به ايجاد تاخير زماني برابر با 14ns مي باشد كه مي توان با تنظيم ثابت و متغير در اين سلول، به تاخير برابر با 6ns در پهناي باند 100MHz رسيد. اين سلول در مهندسي پزشكي، رادارها و همچنين براي شكل دهي به پرتوها كاربرد دارد و مي تواند مورد استفاده قرار بگيرد. شبيه سازي با استفاده از HSPISE و تكنولوژي 0.18μm CMOS انجام شده است.

The goal of this research is designing an analog current-mode time-delay cell based on a current-mode first-order all-pass filter with high output impedance. The proposed all-pass filter as a time-delay cell consists of a class AB cascode current mirror and also a differential input voltage current conveyor (DVCC) as an active element employing only two grounded passive components for phase shifting and required time delay. The proposed time-delay cell is capable of working at low-voltage headroom and has high speed operation and a low-power consumption of 1.39mW. The value of delay can be controlled by both fine-tuning and coarse-tuning. This time-delay cell can generate a delay of 14ns while it is able to reach a minimum delay of 6ns across a 100MHz bandwidth by using fine-tuning and coarse-tuning of the time-delay cell, as well. The proposed cell can be used in the beamforming, radars, and medical engineering. HSPICE simulations are performed based on a 0.18µm standard CMOS technology.