Kis fogyasztású feszültség komparátor áramkör tervezése

OData támogatás
Konzulens:
Dr. Bognár György
Elektronikus Eszközök Tanszéke

A diplomaterv feladatom kis fogyasztású feszültség komparátor áramkör tervezése volt. A feladatnak egyaránt részét képezte a komparátor kapcsolási rajzának és a gyártásra előkészített maszkok, a layout kivitelezése.

A feladatomhoz elengedhetetlen szakirodalom és a témában legfrissebb kutatási anyagok tanulmányozása mellett megterveztem és többszörös szimulációk során optimalizáltam a komparátor áramkör kapcsolási rajzát. A rendszer képes egy alvó állapotban lávő áramkörbe, adott eseményre történő beavatkozásra. Fogyasztása összevethető egy egyszerű mikrokontrolleres rendszer nyugalmi áramfogyasztásával. Az általam javasolt áramkör kapcsolási rajzát Caedance tervező program segítségével hoztam létre és ennek segítségével végeztem el az áramkör működését igazoló szimulációkat.

A diplomaterv során betekintést nyertem az analóg áramkörtervezés világába és egy olyan kapcsolást valósítottam meg, mely egy igen gyors és alacsony fogyasztású komparátor feladatát látja el. A megvalósítás során nem a latch alapú kidolgozást választottam, mely általában az alacsony fogyasztású komparátorok kiindulópontja, de órajelet igényel. Ezzel szemben a kapcsolást egy differenciális erősítő áramkörre alapoztam, majd ennek körbetükrözésével jutottam el a végleges kialakításig. Ellenőriztem egy további invertáló fokozat szükségességét. A kapott áramkör kis offset feszültséggel rendelkezik. A komparátorhoz saját áramreferencia kapcsolást is építettem, mely a komparátor bias áram igényét kielégíti. A terveket sokrétű szimulációknak és analíziseknek vetettem alá, amelyek alapján, szükség esetén módosítottam és optimalizáltam az áramkört. A kapcsolási rajz alapján megterveztem az áramkör fizikai megvalósítását. A hibamentes layout alapján ellenőriztem ennek egyezését a kapcsolási rajzzal identifikálva a parazita hatásokat.

A megtervezett áramkört érdemes volna legyártani és a kész elemeken további teszteket végezni, ellenőrizve a tervezés és szimulációs eredményeket valós működés során. Ez visszacsatolásként szolgálhatna a komparátor további optimalizációja szempontjából.

Letölthető fájlok

A témához tartozó fájlokat csak bejelentkezett felhasználók tölthetik le.