ترجمه فارسی عنوان مقاله

ضرب کننده ولتاژ مبنی بر اینورتر CMOS جدید

عنوان انگلیسی

New CMOS inverter-based voltage multipliers

کد مقاله	سال انتشار	تعداد صفحات مقاله انگلیسی
53002	2010	4 صفحه PDF

منبع

Publisher : IEEE (آی تریپل ای)

Journal : Electron Devices and Solid-State Circuits (EDSSC), Date of Conference: 15-17 Dec. 2010 Page(s): 1 - 4 Print ISBN: 978-1-4244-9997-7

فهرست مطالب ترجمه فارسی

چکیده

مقدمه

یکسوساز تک مرحله ای با ولتاژ مثبت پیشنهاد شده

شکل 1. یکسوساز تک مرحله ای با ولتاژ مثبت (a) مدار (b) دیاگرام بلوکی

شکل 2. عملکرد یکسوساز تک-مرحله ای با ولتاژ مثبت (a) نیم سیکل مثبت (b) نیم سیکل منفی (c) شکل موج های ورودی/خروجی

شکل 3. مدل یکسوساز تکفاز تک-مرحله ای با ولتاژ مثبت (a) نیم سیکل مثبت (b) نیم سیکل منفی

یکسوسازهای پمپ شارژ با ولتاژ مثبت ارایه شده

شکل 4. یکسوساز پمپ شارژ سه-مرحله ای با ولتاژ مثبت ارایه شده

شکل 5. یکسوساز پمپ شارژ 5-مرحله ای با ولتاژ مثبت پیشنهاد شده، (a) نوع 1 (b) نوع 2 (c) نوع 3 (d) نوع 4

نتایج آزمایش

شکل 6. تصویر برشی یکسوسازهای پمپ شارژ با ولتاژ مثبت

شکل 7. ولتاژ خروجی اندازه گیری شده در مقابل توان ورودی یکسوسازهای پمپ شارژ پنج-مرحله ای با ولتاژ مثبت نوع 1 تا 4 با ورودی موج مربعی

شکل 8. ولتاژ خروجی اندازه گیری شده در مقابل توان ورودی یکسوسازهای پمپ شارژ پنج-مرحله ای با ولتاژ مثبت نوع 1 تا 4 به ازای موج سینوسی ورودی

شکل 9. بازده ی اندازه گیری شده در مقابل توان ورودی یکسوسازهای پمپ شارژ پنج-مرحله ای با ولتاژ مثبت نوع 1 تا 4 با ورودی موج مربعی

نتیجه گیری

شکل 10. بازده اندازه گیری شده در مقابل توان ورودی یکسوسازهای پمپ شارژ پنج-مرحله ای با ولتاژ مثبت نوع 1 تا 4 به ازای موج سینوسی ورودی

ترجمه کلمات کلیدی

مدارهای یکپارچه CMOS ؛ پمپ های شارژ MOS : دستگاه های فرکانس رادیویی : ترانزیستور ولتاژ یکسو کننده برق : شناسایی آستانه

کلمات کلیدی انگلیسی

CMOS integrated circuits Charge pumps MOS devices Radiofrequency identification Rectifiers Threshold voltage Transistors

ترجمه چکیده

چهار ضرب کننده ولتاژ برمبنای اینورتر CMOS جدید تشکیل شده از ترانزیستورهای عبور PMOS/NMOS، مدارات اینورتر، و خازن ها، در این مقاله ارایه شده اند. ضرب کننده های ولتاژ ارایه شده که عملیات یکسوسازها و پمپ های شارژ را با هم انجام می دهند، بازده ی تبدیل توان را بالا برده و تعداد مولفه های واکنشی (غیر فعال یا پسیو) را کاهش می دهد، بنابر این برای ساخت آی سی مناسب می باشند. ضرب کننده ولتاژ با ولتاژ خروجی مثبت، توسط فرآیندهای TSMC 0.35μm CMOS 2P4M پیاده سازی شده، و نتایج آزمایشی نیز مطابقت خوبی با تجزیه و تحلیل های نظری داشتند. سطح تراشه ی بدون پد، به ازای ولتاژ خروجی مثبت پنج-مرحله ای ضرب کننده ولتاژ، تنها 1.75×1.32 mm2 می باشد.

ترجمه مقدمه

کاربرد بیشتر و بیشتر ضرب کننده های ولتاژ، در زمینه های مختلف در نوشتجات گوناگون را می توان دید. یک پمپ شارژ AC/DC که گاهی نیز ضرب کننده ولتاژ نامیده می شود، ولتاژ AC ورودی را به ولتاژ خروجی DC با دامنه ی افزایش یافته تبدیل می کند. به سبب ساختار ساده ی آن و عملکرد تبدیل مناسب، مدارات یکسوساز بطور گسترده ای در تشخیص فرکانس رادیویی (RFID)، تلمتری بیسیم، کاشت های پزشکی و کاربرد های دیگر، استفاده می شوند. برای تحقیق مبدل AC/DC، یکسوسازهای تمام موج مرسوم تشکیل شده از ترانزیستورهای PMOS و NMOS دیود-متصل-شده، دارای مشکل تلفات توان مبنی بر ولتاژ آستانه ذاتی می باشند [4]. این یکسوساز معمولن در مدارات ولتاژ بالا که افت ولتاژ مستقیم دیود پایین است، کاربرد دارد. برای یکسوسازهای ولتاژ پایین، این افت ولتاژ به اندازه ی چشم گیری زیاد بوده و وابسته به جریان عبوری می باشد. ولتاژ خروجی یکسو شده و بازده ی تبدیل توان (PCE) را کاهش می دهد. به منظور بالا بردن بازده ی یکسوساز، یک یکسوساز فعال با افت ولتاژ کم، در [5] آورده شده است. اما ترانزیستورهای MOS بیشتری در [5] بکار رفته اند. دیود فعال، راه حل دیگر برای کاهش ولتاژ آستانه مستقیم است. در [6]، به جریان اجازه می دهد که تنها از یک سو از وسیله عبور کند و دارای افت ولتاژ کمی در طی آن می باشد. اگرچه، استفاده از آن در بازه ی بزرگی از فرکانس _با توجه به پیچیدگی مدار آن_ مشکل می باشد. افت ولتاژ ترانزیستور NMOS متصل به دیود را می توان توسط افزودن یک مدار کنسل ولتاژ آستانه بیرونی، برای جبران افت ولتاژ با استفاده از ولتاژ بایاس بیرونی از [7]، کاهش داد. در [8]، دو دیود یکسوساز تمام موج، با دو ترانزیستور PMOS تزویج شده-عبوری، جایگزین شده اند. با این حال، دو دیود پایینی هنوز توسط دیودهای NMOS پر هستند تا از عبور جریان معکوس جلوگیری کنند؛ بنابر این بازده بهینه نشده است. یک یکسوساز فعال تمام موج CMOS با-تلفات-پایین، در [9] آورده شده است. این مدار ترکیب شده از دو دیود فعال تطبیق یافته متقارن بطور دینامیک بایاس شده، که توسط یک سوییچ NMOS تحقیق و با مقایسه گر تحریک شده اند، می باشد. در [10]، یکسوساز سنکرون خود-تحریک سلولی با چهار ترانزیستور، با مدل گیت-شناور گزارش شده است. این روش، اجازه ی برنامه ریزی مستقل ولتاژهای آستانه PMOS و NMOS را با استفاده از بار ته نشین شده بر روی گیت های شناور، می دهد. اما مدارات کنترل پیچیده در [9] و [10] مورئ نیاز می باشد. در نتیجه، ما یک ساختار تبدیل AC/DC جدیدی را که از ترانزیستورهای عبور PMOS/NMOS، مدارات اینورتر، و یک خازن در یکسوسازی یک-مرحله ای استفاده می کند، ارایه می کنیم. یکسوساز پمپ شارژ چند مرحله ای را می توان با ساختار پشته کردن، اجرا کرد. در این مقاله، توضیح مدارمبدل AC/DC تک مرحله ای با ولتاژ مثبت پیشنهاد شده ی ما در بخش 2 بحث می شود. بخش 3 یکسوسازهای پمپ-شارژ با ولتاژ مثبت را ارایه می دهد. نتایج آزمایشی یکسوسازهای پمپ شارژ ارایه شده در بخش 4 توضیح داده شده، ودر بخش 5 نتیجه گیری آورده شده ات.

دانلود رایگان 2 صفحه اول مقاله لاتین (PDF)

پیش نمایش مقاله

چکیده انگلیسی

—Four new CMOS inverter-based voltage multipliers consisted of PMOS/NMOS pass transistors, inverter circuits, and capacitors are proposed in the paper. The proposed voltage multipliers which combine the functions of rectifiers and charge-pumps improve the power conversion efficiency and reduce the number of passive components therefore they are suitable for the integration. The voltage multiplier with positive output voltage is implemented with TSMC 0.35µm CMOS 2P4M processes, and the experimental results have showed good agreement with the theoretical analysis. The chip area without pads is only 1.75×1.32 mm2 for five-stage positive output voltage of voltage multiplier.