طراحي و شبيه سازي مدولاتور سيگما دلتاي مرتبه چهارم با استفاده از تقويت كننده پارامتريك با آستانه ديناميكي براي كاربرد سمعك ديجيتال

در اين مقاله، يك مدولاتور مرتبه چهارم، بدون OTA ، تك بيتي و كم مصرف زمان گسسته (DT ) دلتا سيگما (ΔΣ) با ساختار CIFF براي كاربردهاي سمعك پيشنهاد شده است. در دستگاه هاي پزشكي قابل حمل مانند سمعك كه به طور دائم استفاده مي شود، طول عمر باتري و اتلاف انرژي بسيار مهم است. در يك مدولاتور دلتا سيگما، پر مصرف‌ترين بخش OTAها هستند. بنابراين، حذف OTA ها يك چالش است، و مدولاتور پيشنهادي از تقويت‌كننده‌هاي پارامتريك تفاضلي، با استفاده از آستانه ديناميكي در طبقات زوج و تقويت كننده‌هاي مبتني بر اينورتر در طبقات فرد دلتا سيگما به جاي OTAها استفاده مي‌كند. تكنيك PMOS آستانه ديناميكي براي اولين بار در MPA تفاضلي استفاده شده است و آناليزهاي تئوري و شبيه‌سازي‌هاي انجام شده، عملكرد بهتري را نسبت به روش سنتي نشان مي‌دهد. همچنين، يك مدار چاپر در طبقه اول مدولاتور براي كاهش هارمونيك و نويز فليكر استفاده شده است. مدولاتور تفاضلي پيشنهادي با استفاده از فناوري استاندارد CMOS 180 نانومتري شبيه‌سازي شده و 90/5 دسي‌بل SFDR، 64 دسي‌بل SNDR با فركانس پهناي باند ورودي 10 كيلوهرتز و نسبت بيش نمونه برداري 128 به دست آمد. ولتاژ تغذيه 1 ولت و FOMW برابر با 3/43 PJ/step است.