ﻣﺪار ﻧﻤﻮﻧﻪﮔﯿﺮ-ﻧﮕﻬﺪارﻧﺪه ﮐﻢﻣﺼﺮف ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از ﺳﻮﺋﯿﭻﻫﺎي آﻧﺎﻟﻮگ ﻧﺎﻗﻞ ﺟﺮﯾﺎن ﻣﺒﺘﻨﯽ ﺑﺮ ﺗﺮاﻧﺰﯾﺴﺘﻮر اﺛﺮ ﻣﯿﺪاﻧﯽ ﻧﺎﻧﻮﻟﻮﻟﻪﮐﺮﺑﻨﯽ

Low Power Sample and Hold using Current Conveyor Analog Switches Based on Carbon Nano-Tube Field Effect Transistor

در اين مقاله مدار سطح ترانزيستوري مدار نمونه‌گير-نگهدارنده تك سر و ديفرانسيلي كم‌توان، مبتني بر فنّاوري ترانزيستورهاي اثر ميداني نانولوله كربني با بهره‌گيري از مزاياي بلوك‌هاي ناقل‌هاي هدايت جرياني نسل دوم ارائه شده است. عمل كليدزني در مدارهاي نمونه‌بردار و نگهدارنده پيشنهادي بر پايه ساختار ناقل‌هاي هدايت جرياني نسل دوم است به اين معني است كه عملكردي نظير سوئيچ‌هاي آنالوگ ناقل جرياني دارد. پياده‌سازي مدارهاي پيشنهادي براي بلوك نمونه‌گير –نگهدارنده با توجه به مزاياي ترانزيستورهاي اثر ميداني نانولوله كربني نسبت به ترانزيستورهاي اثر ميداني فلز عايق نيمه‌هادي باعث بهبود شاخص‌هاي عملكردي مدار نمونه‌گير-نگهدارنده شده است. مدارهاي نمونه‌بردار و نگهدارنده پيشنهادي داراي مصرف توان بسيار پايين، سرعت عملكردي بالا است و همچنين نياز به سيگنال پالس ساعت غير همپوشان ندارد. اين مدارهاي پيشنهادي در نرم‌افزار HSPICE با استفاده از فنّاوري 32 نانومتر ترانزيستور اثر ميداني نانولوله كربني، پياده‌سازي و شبيه‌سازي‌شده است. نتايج حاصل از شبيه‌سازي نشان مي‌دهد توان مصرفي مدار نمونه‌گير-نگهدارنده ديفرانسيلي 13/45 ميكرو وات است، همچنين مقدار ENOB مدار نمونه گير–نگهدارنده ديفرانسيلي به ازاي فركانس نمونه‌گير 2 گيگاهرتز و فركانس ورودي 20 مگاهرتز برابر 11 بيت است. شاخص FOM مدار پيشنهادي برابر با 6-10×0/61 (nJ/Bit.Samples) است.

In this paper, the transistor level of single-ended and differential low-power sample-hold is presented based on carbon nanotube field effect transistor technology using the advantages of second generation current conveyor blocks. The switching operation in the proposed sampl and holds is based on the structure of the second generation current conveyor, which means that it has the same function as the analog current-conveyor switches.The implementation of the proposed the sample and hold blocks with using advantages of carbon nanotube field effect transistors improves the performance sampl and hold circuit. The proposed sample and hold circuits have very low power consumption and high operating speed, and it also does not require a non-overlapping clock pulse signal. These proposed circuits have been implemented and simulated in HSPICE software using 32-nanometer carbon nanotube field effect transistor technology. The simulation results show that the power consumption of the differential sample and hold circuit is 13.45 μW, also the ENOB value of the differential sample and hold circuit for the sampling frequency of 2 GHz and the input frequency of 20 MHz is 11 bits. The FOM index of the proposed circuit is 0.61×10-6 (nJ/Bit.Samples).