Naslov
Nova arhitektura nabojske pumpe s Fibonaccijevim stupnjem
(Novel charge pump architecture with Fibonacci stage)

Autori
Vinko, Davor

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, doktorska disertacija

Fakultet
Elektrotehnički fakultet Osijek

Mjesto
Osijek

Datum
05.07

Godina
2012

Stranica
128

Mentor
Švedek, Tomislav

Ključne riječi
Nabojska pumpa; matematički model; kapacitivno opterećenje
(Charge pump; mathematical model; capacitive load)

Sažetak
U ovoj je doktorskoj disertaciji predstavljena nova arhitektura nabojske pumpe. U prvom dijelu rada opisan je osnovni princip rada najčešće korištene nabojske pumpe, Dicksonove nabojske pumpe, te razvijen njen novi matematički model. Novi matematički model je primjenjiv na bilo koju dvo faznu nabojsku pumpu i od postojećih se razlikuje po tome što uzima u obzir utjecaj otpora kanala tranzistora i izvora. Na osnovu predstavljenog matematičkog modela, predložena je nova metoda za određivanje parametara nabojske pumpe, koja također uzima u obzir otpor kanala tranzistora i otpor izvora, te je generalizirana tako da odgovara bilo kojoj dvo faznoj nabojskoj pumpi. Nabojske pumpe visokog dobitka, koje su u posljednje vrijeme postale popularne, također se mogu opisati predstavljenim matematičkim modelom i predloženom metodom određivanja parametara, ako koriste dva protufazna signala takta. Nakon teorijskih i matematičkih analiza, koje uključuju i utjecaj efekta podloge na napon praga tranzistora, predložena je nova arhitektura nabojske pumpe s Fibonaccijevim stupnjem. Proces projektiranja integriranog CMOS sklopa u Cadence okruženju je detaljno opisan i prikazani su rezultati simulacije sa i bez ekstrahiranih paratiznih parametara. Korištenjem Fibonaccijevom stupnja dobiveni su viši izlazni naponi od izlaznih napona klasičnih arhitektura nabojskih pumpi, a CVSL sklop je dokazan kao jednostavno i efikasno rješenje za ispravno upravljanje Fibonaccijevim stupnjem. Nova arhitektura nabojske pumpe je procesirana u sklopu testnog integriranog sklopa korištenjem 0, 35 µm AMS-ovog C35B4C3 tehnološkog procesa, zajedno s Dicksonovom, CTS i modificiranom CTS nabojskom pumpom koje služe za usporedbu s novom arhitekturom. Rezultati mjerenja su uspoređeni s rezultatima simulacije, a njihova međusobna odstupanja su detaljno objašnjena. Na temelju usporedbe mjernih i simulacijskih rezultata, dokazano je da SPICE model netočno modelira rad tranzistora u području ispon napona praga te time i ponašanje nabojske pumpe za čisto kapacitivna opterećenja. Također, utvrđeno je formiranje niskopropusnog filtra na priključcima signala takta kod testnog integriranog sklopa, te su predložene metode za rješavanje tog problema.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Elektrotehnika

POVEZANOST RADA