Full-swing nanosecond delay hybrid level shifter para aplicaciones críticas de tiempo
Autores: Basha, Mohammed Mahaboob; Poreddy, Lachi Reddy; Madhurima, Virupakshi; Gundala, Srinivasulu; Syed, Javed
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Full-swing nanosecond delay hybrid level shifter para aplicaciones críticas de tiempo
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Propuesto
Cambiador de nivel
Híbrido
LS
Espejo de corriente
Acoplado en cruz
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 25
Citaciones: Sin citaciones
Un componente crucial de los circuitos integrados digitales con numerosos dominios de potencia es el nivelador de voltaje (LS). Las topologías tradicionales son actualmente el LS de espejo y el LS de acoplamiento cruzado. Para conversiones de nivel de amplitud completa desde un voltaje extremadamente bajo hasta el voltaje nominal del suministro, se propone en este documento un LS híbrido, que es una combinación del LS de espejo actual y el LS de acoplamiento cruzado con un inversor de salida consciente de la amplitud. El circuito LS propuesto está diseñado para garantizar una amplitud completa, sin corriente estática y conversiones de nivel con limitación de corriente limitada al preservar los beneficios del LS de espejo actual y el LS de acoplamiento cruzado, y utilizarlos para eliminar las deficiencias mutuas. El LS híbrido propuesto está diseñado e implementado utilizando la tecnología de 45 nm en la herramienta Cadence Virtuoso. Se incluyen transistores de paso y limitadores de corriente con múltiples umbrales para el LS sugerido. El LS propuesto proporciona una conversión de voltaje de 0.10 V a 1.20 V. A un voltaje de cambio de nivel de 0.20 V, el LS híbrido propuesto a una frecuencia de entrada de 1 MHz muestra un retardo de 8.38 ns, un consumo promedio de energía de 3.81 uW y una energía por transición de 26.64 fJ. Además, el LS sugerido tiene un bajo retardo, una buena escalabilidad de voltaje de suministro y escalabilidad de retardo.
Descripción
Un componente crucial de los circuitos integrados digitales con numerosos dominios de potencia es el nivelador de voltaje (LS). Las topologías tradicionales son actualmente el LS de espejo y el LS de acoplamiento cruzado. Para conversiones de nivel de amplitud completa desde un voltaje extremadamente bajo hasta el voltaje nominal del suministro, se propone en este documento un LS híbrido, que es una combinación del LS de espejo actual y el LS de acoplamiento cruzado con un inversor de salida consciente de la amplitud. El circuito LS propuesto está diseñado para garantizar una amplitud completa, sin corriente estática y conversiones de nivel con limitación de corriente limitada al preservar los beneficios del LS de espejo actual y el LS de acoplamiento cruzado, y utilizarlos para eliminar las deficiencias mutuas. El LS híbrido propuesto está diseñado e implementado utilizando la tecnología de 45 nm en la herramienta Cadence Virtuoso. Se incluyen transistores de paso y limitadores de corriente con múltiples umbrales para el LS sugerido. El LS propuesto proporciona una conversión de voltaje de 0.10 V a 1.20 V. A un voltaje de cambio de nivel de 0.20 V, el LS híbrido propuesto a una frecuencia de entrada de 1 MHz muestra un retardo de 8.38 ns, un consumo promedio de energía de 3.81 uW y una energía por transición de 26.64 fJ. Además, el LS sugerido tiene un bajo retardo, una buena escalabilidad de voltaje de suministro y escalabilidad de retardo.