Integrador de capacitores con interruptor en lazo abierto para aplicaciones de bajo voltaje
Autores: D"Amico, Stefano; Marinaci, Stefano; Pridnig, Peter; Bresciani, Marco
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Integrador de capacitores con interruptor en lazo abierto para aplicaciones de bajo voltaje
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Conmutador de capacitor
Integrador
Ganancia
Ahorro de energía
Fuentes de voltaje bajo
Eficiencia
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 26
Citaciones: Sin citaciones
Se propone una arquitectura de un integrador de condensador conmutado que incluye un búfer de carga operando en lazo abierto. En cuanto a los filtros de condensador conmutado, la ganancia del integrador propuesto, que está determinada por la relación del condensador de entrada/salida, asegura la insensibilización a las variaciones de proceso, voltaje y temperatura. El circuito propuesto es adecuado para suministros de bajo voltaje. Permite un ahorro significativo de energía en comparación con un integrador de condensador conmutado tradicional. Esto se demostró mediante una comparación analítica entre el integrador propuesto y un integrador de condensador conmutado tradicional. Los resultados matemáticos fueron respaldados y verificados por simulaciones realizadas en un prototipo de circuito diseñado en tecnología finFET de 16 nm con un suministro de 0.95 V. El integrador de condensador conmutado propuesto consume 76 uW, lo que resulta en más del doble de eficiencia para el filtro de condensador conmutado en lazo cerrado tradicional cuando se considera un voltaje de entrada igual a 31.25 mV con un período de reloj de 7 ns. La comparación de arquitecturas se realizó entre el integrador propuesto y la tecnología de vanguardia en términos de la figura de mérito.
Descripción
Se propone una arquitectura de un integrador de condensador conmutado que incluye un búfer de carga operando en lazo abierto. En cuanto a los filtros de condensador conmutado, la ganancia del integrador propuesto, que está determinada por la relación del condensador de entrada/salida, asegura la insensibilización a las variaciones de proceso, voltaje y temperatura. El circuito propuesto es adecuado para suministros de bajo voltaje. Permite un ahorro significativo de energía en comparación con un integrador de condensador conmutado tradicional. Esto se demostró mediante una comparación analítica entre el integrador propuesto y un integrador de condensador conmutado tradicional. Los resultados matemáticos fueron respaldados y verificados por simulaciones realizadas en un prototipo de circuito diseñado en tecnología finFET de 16 nm con un suministro de 0.95 V. El integrador de condensador conmutado propuesto consume 76 uW, lo que resulta en más del doble de eficiencia para el filtro de condensador conmutado en lazo cerrado tradicional cuando se considera un voltaje de entrada igual a 31.25 mV con un período de reloj de 7 ns. La comparación de arquitecturas se realizó entre el integrador propuesto y la tecnología de vanguardia en términos de la figura de mérito.