چکیده
در ارتباطات فعلی، یک تکنیک جدید برای پیاده سازی مدار تعویض کننده سطح ولتاژ آستانه کارآمد ناحیه کم توان (LS) معرفی شده است. مدار LS پیشنهادی تنها شامل نه ترانزیستور است و می تواند تا 100 مگاهرتز فرکانس ورودی با موفقیت عمل کند. LS پیشنهادی از ترانزیستور های ولتاژ تک آستانه ساخته شده است که نشان دهنده کم ترین پیچیدگی در ساخت و عملکرد بهتر از نظر تجزیه و تحلیل تاخیر و مصرف برق در مقایسه با سایر طرح های موجود می باشد. شبیه سازی مبتنی بر ابزار CAD در فناوری TSMC 180 نانومتر و مقایسه بین طرح پیشنهادی و سایر طرح های موجود نشان می دهد که طرح پیشنهادی برای طیف مشابهی از تبدیل ولتاژ با بیش ترین بهره وری ناحیه، بهتر از سایر طرح های جدید عمل می کند.
مقدمه
با افزایش تقاضا برای دستگاه های قابل حمل در الکترونیک، مصرف انرژی پایین به معیار اصلی طراحی برای مدارها و سیستم های بزرگ مقیاس یکپارچه ( VLSI) تبدیل شده است. طرح های پیچیده باید بین عملکرد و توان تبادل شوند. به طور کلی، مساحت کم و عملکرد بالا، دو محدودیت متناقض هستند. مصرف انرژی دینامیک و مصرف انرژی استاتیک، در مدار VLSI مورد توجه قرار گرفته اند. انرژی دینامیک دارای دو مولفه است، قدرت سوئیچینگ به دلیل شارژ و تخلیه ظرفیت بار و قدرت مدار کوتاه به دلیل افزایش غیر صفر و زمان سقوط شکل موج ورودی. قدرت استاتیک مدار VLSI نیمه هادی اکسید فلزی مکمل (CMOS) بر اساس جریان نشت از طریق هر ترانزیستور تعیین می شود. برای یک مدار VLSI با پیچیدگی بالا، قدرت سوئیچینگ، انواع دیگر مصرف انرژی را تعیین می کند.
ABSTRACT
In the present communication, a new technique has been introduced for implementing low-power area efficient sub-threshold voltage level shifter (LS) circuit. The proposed LS circuit consists of only nine transistors and can operate up to 100 MHz of input frequency successfully. The proposed LS is made of single threshold voltage transistors which show least complexity in fabrication and better performance in terms of delay analysis and power consumption compared to other available designs. CAD tool-based simulation at TSMC 180 nm technology and comparison between the proposed design and other available designs show that the proposed design performs better than other state-of-the-art designs for a similar range of voltage conversion with the most area efficiency.
1. INTRODUCTION
With the increasing demand of portable devices in electronics, low power consumption has become the main design criterion for Very Large Scale Integrated (VLSI) circuits and systems. High complexity designs need to trade off between performance and power. In general, small area and high performance are two conflicting constraints [1]. Dynamic power consumption and static power consumption are noted in VLSI circuit. Dynamic power has two components i.e. switching power due to the charging and discharging of the load capacitance and the short circuit power due to the non-zero rise and fall time of the input waveforms [2]. The static power of Complementary Metal Oxide Semiconductor (CMOS) VLSI circuits is determined by the leakage current through each transistor. For a high complexity VLSI circuit the switching power dominates other types of power consumptions.
چکیده
مقدمه
مطالعات قبلی
طرح LS پیشنهادی
تجزیه و تحلیل منطقی
ویژگی ها
نتایج شبیه سازی
تجزیه و تحلیل تاخیر
تجزیه و تحلیل انرژی در هر گذار
تجزیه و تحلیل قدرت
تجزیه و تحلیل قیاسی
نتیجه گیری
ABSTRACT
1. INTRODUCTION
2. PRIOR WORK
3. PROPOSED LS DESIGN
3.1 Logical Analysis
3.2 Properties
4. SIMULATION RESULTS
4.1 Delay Analysis
4.2 Energy Per Transition Analysis
4.3 Power Analysis
5. . COMPARATIVE ANALYSIS
6. CONCLUSION