تقويت‌كننده كسكود تمام‌ تفاضلي بازيابي تاشده بهبود يافته ولتاژ و توان پايين

Improved Low Voltage Low Power Recycling Folded Fully Differential Cascode Amplifier

در اين مقاله، ساختاري جديد براي تقويت‌كننده كسكود تاشده تمام‌تفاضلي جهت كار در ولتاژ و توان كم ارائه شده است. تقويت‌كننده كسكود تاشده متداول و تقويت‌كننده كسكود بازيابي تاشده شبيه‌سازي شده است كه با استفاده از ترارسانايي بالاتر ارائه شده در ساختار كسكود بازيابي تاشده بهره DC، بهره پهناي باند و نويز ارجاع‌شده به ورودي بهبود يافته است. با اين وجود در ساختار كسكود بازيابي تاشده حاشيه فاز كم شده است كه در مدار تقويت‌كننده كسكود بازيابي تاشده بهبوديافته پيشنهادي اين افت جبران شده است. تقويت‌كننده‌ها در محيط نرم‌افزار Cadence و با استفاده از تكنولوژي TSMC 180 nm شبيه‌سازي شده‌اند. نتايج شبيه‌سازي پساجانمايي براي ساختار كسكود بازيابي تاشده بهبوديافته (IRFC) ارائه شده است كه مؤيد عملكرد مناسب مدار پيشنهادي مي‌باشد. ضريب شايستگي بالاي تقويت‌كننده پيشنهادي نسبت به كارهاي مشابه نشان‌دهنده بهبود عملكرد آن مي‌باشد.

In this paper, a novel structure for folded cascode low-voltage low-power fully differential amplifier is proposed. Both conventional folded cascode amplifier and recycling folded Cascode amplifier is simulated which in later case the DC gain, gain bandwidth and input referred noise is improved thank to the higher transconductance of recycling structure. Meanwhile the phase margin is reduced in recycling folded cascode amplifier which is compensated by improved recycling folded cascode amplifier circuit proposed. Amplifiers are simulated by Cadence software utilizing 180 nm TSMC technology. DC gain, bandwidth and phase margin of conventional folded cascode (FC), recycling folded cascode (RFC) and improved recycling folded cascode (IRFC) are obtained 42.09dB, 23.24kHz, 90.14°, 48.27dB, 83.16kHz, 82.51° and 58.92dB, 66.58kHz, 84.12°, respectively. Post layout simulation for improved recycling folded cascode (IRFC) is provided which proves the proper functionality of the proposed structure. For fair evaluation all structures are simulated in identical circumstance and transistor aspect ratios. The power consumption of these circuits are obtained 700 nW, 700 nW, 750 nW, respectively. High figure of merit (FOM) for proposed amplifier in comparison with its other counterparts represents its improved performance.