طراحي سويچ آنالوگ دقيق جهت استفاده در كاربردهاي سرعت بالا

Designing an Accurate Analog Switch Suitable for High-Speed Applications

در اين مقاله، دو سويچ‌ نمونه‌بردار براي كاربرد در سرعت هاي بالا، با استفاده از روش كنترل باياس بدنه ارايه شده است. در اين سويچ‌ها علاوه بر روش باياس بدنه، ترانزيستور كمكي و ساختار تفاضلي نيز استفاده شده بطوريكه دو سويچ‌ پيشنهاد شده علاوه بر داشتن سرعت و دقت بالا، داراي اعوجاج فاز و دامنه كم در وضعيت پيگيري هستند. تفاوت سويچ‌ پيشنهادي دوم نسبت به سويچ‌ پيشنهادي اول، استفاده از مدار هوشمند كنترل باياس بدنه است كه مي‌تواند به حذف اثرات غير خطي بدنه منجر شود. فركانس كاري سويچ‌هاي پيشنهادي اول و دوم حدود سه برابر سويچ‌‌هاي ساده است بطوريكه اين سويچ‌ها مي‌توانند با فركانس كلاك حدود GHz 2/5 و فركانس ورودي حدود GHz 1/25 با دقت مناسب كار كنند. مقدار SFDR در فركانس نايكوييست، براي سويچ‌ پيشنهادي اول و دوم و سويچ‌ نمونه‌بردار ساده، به ترتيب dB 65 و dB 69 و dB 45 بدست آمد كه اين مقادير نشان مي‌دهند سويچ‌هاي پيشنهادي نسبت به سويچ‌ ساده، بسيار خطي‌تر هستند.

In this paper, two new analog switches for very high speed applications are proposed using a body bias control circuit. In addition to using body bias technique, dummy transistor and differential structure is used so that in addition to obtaining a high speed and acceptable precision, the phase and amplitude distortion of proposed switches are quite low in track mode. The difference between the second proposed switch and the first proposed switch is using a smart body bias control circuit, which can greatly reduce non-linear effects. The first and second proposed switches acquire a bandwidth almost three times more than that of simple MOS switch. As simulations reveals these switches can accommodate up to 2.5 GHz clock and 1.25 GHz input frequency with reasonable accuracy. The SFDR at Nyquist frequency for the first and second proposed switches in comparison with the simple MOS switch are 65 dB and 69 dB and 45 dB respectively, indicating that the proposed switches are more linear than simple MOS switch.