چکیده
با مقیاس گذاری تکنولوژی، منبع تغذیه و ولتاژ آستانه جهت برآورده نمودن الزامات عملکرد بالا و توان کم، همچنان کاهش مییابند. در گذشته، مدارهای زیرآستانه CMOS در کاربردهای با کارایی بالا ناکافی بودهاند، اما در کاربردهایی که نیاز به اتلاف توان فوق العاده کم داشتهاند، استفاده میشدند. بسیاری از کاربردها از جمله کاربردهای پزشکی و بی سیم، نیاز به اتلاف انرژی فوق العاده کم با عملکرد متوسط رو به پایین دارند (10kHz -100MHz). در این کار، با استفاده از مدل های BSIM3، عملکرد و اتلاف انرژی مدارهای CMOS 0.18 میکرومتر برای محدوده Vdd = 0.1-0.6V و Vth=0-0.6V ، تحلیل شده است که نشان میدهد مدارهای CMOS زیرآستانه را می توان در کاربردهای با عملکرد پایین استفاده نمود. یک توصیف مدار ساده معرفی شده است که می تواند برای ارزیابی عملکرد و اتلاف انرژی در یک فرایند مورد نظرکه تحت فعالیت های مختلف است، استفاده شود. این نتایج، با ارائه بینشی به تامین ولتاژ مطلوب و بهره برداری ولتاژ آستانه با توجه به خصوصیات کاربرد، در طراحی مدار مفید هستند. نتایج توصیف نشان میدهد که عملکرد در سطوح ولتاژ Vdd-Vth میتواند منجر به چندین مرتبه صرفه جویی در انرژی باشد. همچنین تحلیل های اضافی در مورد تغییرات Vth و دما، قرار داده شده است.
1-مقدمه
در سیستم های مقید به انرژی، طراحی با توان کم جهت گسترش طول عمر باتری و سیستم ضروری است. کاهش ولتاژ تغذیه (VDD) تلفات انرژی را به صورت مربعی(درجه دوم) کاهش می دهد، و همچنین باعث افزایش در تاخیر نیز میشود. به منظور برآورده نمودن الزامات عملکرد تهاجمی مورد تقاضا در کاربردها، ولتاژ آستانه (Vth) نیز بایدکاهش یابد، تا هم عملکرد توان پایین و هم کارایی بالا داشته باشیم. با این حال، به دلیل جریان های نشتی بزرگ، هزینه اتلاف انرژی ثابت بالاتر است....
میتوانید از لینک ابتدای صفحه، مقاله انگلیسی را رایگان دانلود فرموده و چکیده انگلیسی و سایر بخش های مقاله را مشاهده فرمایید.