آریف پاور ایمپلیفائر ڈرائیور کا استعمال کرتے ہوئے وائرلیس نظام کا احساس
اس وقت ، 8Vpp اور پلس کی چوڑائی ماڈلن RF ہائی وولٹیج / ہائی پاور ڈرائیوروں کو 1.2V 65nm CMOS ٹکنالوجی کی بنیاد پر سمجھا جاسکتا ہے۔ آپریٹنگ فریکوئینسی حد 0.9 سے 3.6GHz میں ، چپ 8.04 آپریٹنگ وولٹیج میں 50 at بوجھ پر 9Vpp کی زیادہ سے زیادہ آؤٹ پٹ سوئنگ فراہم کرسکتی ہے۔ اس سے سی ایم او ایس ڈرائیوروں کو ایل ڈی ایم او ایس اور جی این جیسے پاور ٹرانجسٹرس کو براہ راست رابطہ قائم کرنے اور چلانے کی سہولت ملتی ہے۔ اس ڈرائیور کی زیادہ سے زیادہ مزاحمت 4.6Ω ہے۔ ڈیوٹی سائیکل کنٹرول رینج جس کی پیمائش 2.4GHz میں 30.7٪ سے 71.5٪ ہے۔ ایک نئی پتلی آکسائڈ پرت ڈرین ایکسٹینشن ایم او ایس ڈیوائس کا استعمال کرکے ، ڈرائیور قابل اعتماد ہائی وولٹیج آپریشن حاصل کرسکتا ہے ، اور اس نئے آلے کو سی ایم او ایس ٹکنالوجی کے ذریعہ نافذ ہونے پر اضافی اخراجات کی ضرورت نہیں ہوتی ہے۔
جدید وائرلیس ہینڈ ہیلڈ مواصلات ریڈیو (بشمول ریڈیو فریکوئنسی (آر ایف) پاور ایمپلیفائرز (پی اے)) سبھی گہرے سبکیمر سی ایم او ایس میں لاگو ہوتے ہیں۔ تاہم ، وائرلیس انفراسٹرکچر سسٹم میں ، بڑے آؤٹ پٹ پاور لیول کی ضرورت کی وجہ سے ، سلیکن ایل ڈی ایم او ایس یا ہائبرڈ ٹیکنالوجیز (جیسے گا اے اور زیادہ ایڈوانس گین) کے ذریعہ آریف پی اے حاصل کرنا ضروری ہے۔ قابل تشکیل انفراسٹرکچر سسٹم کی اگلی نسل کے ل other ، دوسرے لفظوں میں ، سوئچ موڈ پی اے (ایس ایم پی اے) ملٹی بینڈ ملٹی موڈ ٹرانسمیٹر کے ل the مطلوبہ لچک اور اعلی کارکردگی فراہم کرتا ہے۔ تاہم ، بیس اسٹیشن کے ایس ایم پی اے میں استعمال ہونے والے ہائی پاور ٹرانجسٹروں کو ٹرانسمیٹر کے تمام ڈیجیٹل سی ایم او ایس ماڈیولز سے مربوط کرنے کے لئے ، ایک براڈ بینڈ آر ایف سی ایم او ایس ڈرائیور کی ضرورت ہے جو ہائی ولٹیج (ایچ وی) سوئنگ پیدا کرنے کے قابل ہو۔ یہ نہ صرف اعلی طاقت کے ٹرانجسٹر کارکردگی کو حاصل کرسکتا ہے ، بلکہ مطلوبہ ایس ایم پی اے ان پٹ پلس ویوففارم کو کنٹرول کرنے کے لئے بھی ڈیجیٹل سگنل پروسیسنگ کا استعمال کرسکتا ہے ، جس سے سسٹم کی مجموعی کارکردگی کو بہتر بنایا جاسکتا ہے۔
ڈیزائن چیلنج
ایل ڈی ایم او ایس یا گان ایس ایم پی اے کی ان پٹ کیپسیٹنسیس عام طور پر متعدد پکوفرادس ہوتی ہے اور اس کو 5 پلس سے زیادہ طول و عرض کے ساتھ پلس سگنل کے ذریعہ کارفرما ہونا چاہئے۔ لہذا ، ایس ایم پی اے سی ایم او ایس ڈرائیور کو لازمی طور پر ہائی ولٹیج اور واٹ لیول دونوں آریف پاور فراہم کرنا چاہئے۔ بدقسمتی سے ، گہری ذیلی مائکرون سی ایم او ایس اعلی وولٹیج اور اعلی طاقت یمپلیفائروں اور ڈرائیوروں ، خاص طور پر انتہائی کم سے زیادہ آپریٹنگ وولٹیج (یعنی ، وشوسنییتا کے مسائل کی وجہ سے کم خرابی والی وولٹیج) اور بڑے نقصانات کے ساتھ غیر فعال گزرنے والے ادراک کے ل many بہت سارے چیلنجوں کا سامنا کر رہی ہے۔ ڈیوائسز (مثال کے طور پر مائبادا تبدیلی)
موجودہ حل
ہائی وولٹیج سرکٹس کے نفاذ کے لئے بہت سے طریقے موجود نہیں ہیں۔ تکنیکی حل (جیسے ملٹی گیٹ آکسائڈ) جو اعلی وولٹیج رواداری ٹرانجسٹروں کا احساس کر سکتے ہیں استعمال کیا جاسکتا ہے ، لیکن قیمت یہ ہے کہ پیداواری عمل مہنگا ہے ، اور اضافی ماسک اور پروسیسنگ اقدامات کو بیس لائن سی ایم او ایس عمل میں شامل کرنا ضروری ہے ، لہذا یہ حل مثالی نہیں ہے۔ اس کے علاوہ ، اعلی وولٹیج رواداری کو قابل اعتماد طریقے سے بڑھانے کے لئے ، صرف ایک معیاری بیس لائن ٹرانجسٹر (پتلی / موٹی آکسائڈ ڈیوائسز کا استعمال کرتے ہوئے) کا استعمال کرتے ہوئے ایک سرکٹ اسکیم استعمال کی جاسکتی ہے۔ دوسرے طریقہ میں ، ڈیوائس اسٹیکنگ یا سیریز کیتھڈس سب سے عام مثال ہیں۔ تاہم ، آریف کی پیچیدگی اور کارکردگی میں زبردست حدود ہیں ، خاص طور پر جب سیریز سے منسلک کیتھوڈ (یا سجا دیئے) آلات کی تعداد 2 یا زیادہ ہوجاتی ہے۔ ہائی وولٹیج سرکٹس کو نافذ کرنے کا دوسرا طریقہ یہ ہے کہ اس مضمون میں بیان کردہ بیس لائن سی ایم او ایس ٹکنالوجی میں ڈرین-توسیعی فیلڈ ایفیکٹ ٹرانجسٹر (ای ڈی ایم او ایس) کا استعمال کریں۔
نیا حل
ڈرین ایکسٹینشن ڈیوائس ذہین وائرنگ ٹکنالوجی پر مبنی ہے ، جو ایکٹیوی (سلیکن) ، ایس ٹی آئ (آکسائڈ) اور گیٹ (پولی سیلیونک) علاقوں میں بہت عمدہ جہتوں کے ادراک سے فائدہ اٹھاتا ہے ، اور اضافی لاگت کے بغیر بیس لائنوں کے استعمال سے گہری سب مائکرین سی ایم او ایس ٹکنالوجی کو دو ہائی وولٹیج رواداری ٹرانجسٹر ، پی ایم او ایس اور این ایم او ایس کا احساس ہے۔ اگرچہ اس عمل کا استعمال کرتے ہوئے معیاری ٹرانجسٹروں کے مقابلے میں ان EDMOS آلات کی آریف کارکردگی دراصل کم ہے ، لیکن دیگر HV مساوی سرکٹس (جیسے سیریز کیتھڈس جیسے اہم نقصان والے میکانزم کے خاتمے کی وجہ سے) اب بھی پورے ہائی وولٹیج سرکٹ میں استعمال ہوسکتے ہیں۔ ) اعلی مجموعی کارکردگی کو حاصل کرنے کے لئے.
لہذا ، اس مضمون میں بیان کردہ ہائی ولٹیج سی ایم او ایس ڈرائیور ٹوپولوجی ڈیوائس اسٹیکنگ سے بچنے کے لئے ای ڈی ایم او ایس آلات استعمال کرتا ہے۔ آریف سی ایم او ایس ڈرائیور پتلی آکسائڈ پرت ای ڈی ایم او ایس ڈیوائسز کو اپناتا ہے اور یہ 65nm کم اسٹینڈ بائی پاور بیس لائن سی ایم او ایس عمل کے ذریعے تیار کیا جاتا ہے ، اور ماسک کے اضافی اقدامات یا عمل کی ضرورت نہیں ہوتی ہے۔ پی ایم او ایس اور این ایم او ایس کے ل devices ، ان آلات پر ناپنے والی ایف ٹی بالترتیب 30GHz اور 50GHz سے زیادہ ہے ، اور ان کی خرابی کا وولٹیج 12V تک ہی محدود ہے۔ تیز رفتار سی ایم او ایس ڈرائیوروں نے غیر معمولی طور پر 8GHz تک 3.6Vpp کی آؤٹ پٹ سوئنگ حاصل کی ہے۔ اس طرح کے وسیع بینڈ گیپ پر مبنی ایس ایم پی اے ڈرائیونگ فراہم کرتا ہے۔
اعداد و شمار 1 ڈرائیور کے ڈھانچے کا ایک منصوبہ بندی خاکہ ہے جس میں یہاں بیان کیا گیا ہے۔ آؤٹ پٹ مرحلے میں ایک EDMOS پر مبنی انورٹر شامل ہے۔ EDMOS آلات کو کم وولٹیج تیز رفتار معیاری ٹرانجسٹروں کے ذریعہ کارفرما کیا جاسکتا ہے ، جو ایک چپ پر آؤٹ پٹ مرحلے اور دیگر ڈیجیٹل اور ینالاگ سی ایم او ایس سرکٹس کے انضمام کو آسان بناتا ہے۔ ہر ای ڈی ایم او ایس ٹرانجسٹر ٹائپرڈ بفر (شکل 1 میں بفر اے اور بی) کے ذریعہ کارفرما ہوتا ہے جس کو 3 سی ایم او ایس انورٹر مراحل کے ذریعے نافذ کیا جاتا ہے۔ یہ یقینی بنانے کے لئے کہ دونوں سی ایم او ایس انورٹر 1.2V کی وولٹیج پر چل سکتے ہیں (ٹیکنالوجی کے ذریعہ محدود ہے ، یعنی VDD1-VSS1 = VDD0-VSS0 = 1.2V) اس بات کا یقین کرنے کے لئے کہ دونوں بفروں میں DC کی مختلف سطحیں ہیں۔ بجلی کی فراہمی کے مختلف وولٹیجس کو استعمال کرنے اور یکساں AC آپریشن کی اجازت دینے کے لئے ، دونوں بفروں کا بالکل ایک جیسا ڈھانچہ ہے اور یہ ایک الگ ڈیپ این ویل (DNW) پرت میں بنے ہیں۔ ڈرائیور کا آؤٹ پٹ سوئنگ VDD1-VSS0 کے ذریعہ طے کیا جاتا ہے ، اور ایسی کوئی بھی قیمت جو EDMOS ڈیوائس کی زیادہ سے زیادہ خرابی والی وولٹیج سے زیادہ نہیں ہوتی ہے اسے اپنی مرضی سے منتخب کیا جاسکتا ہے ، جبکہ اندرونی ڈرائیور کا عمل بدستور باقی ہے۔ ڈی سی لیول شفٹ سرکٹ ہر بفر کے ان پٹ سگنل کو الگ کرسکتا ہے۔
چترا 1. آر ایف سی ایم او ایس ڈرائیو سرکٹ اور اسی وولٹیج ویوفارمس کا اسکیمیٹک آریگرام۔
سی ایم او ایس ڈرائیور کا ایک اور کام آؤٹ پٹ مربع لہر کی نبض کی چوڑائی کو کنٹرول کرنا ہے ، جو متغیر گیٹ تعصب ٹیکنالوجی کے ذریعے پلس چوڑائی ماڈیولیشن (پی ڈبلیو ایم) کے ذریعہ محسوس ہوتا ہے۔ پی ڈبلیو ایم کنٹرول فائن ٹیوننگ اور ٹیوننگ کے افعال کو حاصل کرنے میں مدد کرتا ہے ، اس طرح اعلی درجے کی ایس ایم پی اے ڈیوائسز کی کارکردگی میں اضافہ ہوتا ہے۔ بفرز A اور B کے پہلے انورٹر (M3) کی تعصب کی سطح خود انورٹر کی سوئچنگ دہلیز کے حوالے سے RF سائنوسائڈل ان پٹ سگنل کو اوپر / نیچے منتقل کرسکتی ہے۔ تعصب وولٹیج کی تبدیلی سے انورٹر M3 کی آؤٹ پٹ پلس کی چوڑائی بدل جائے گی۔ اس کے بعد ، پی ڈبلیو ایم سگنل دوسرے دو انورٹرز ایم 2 اور ایم 1 کے ذریعہ منتقل کیا جائے گا اور آریف آؤٹ ڈرائیور کے آؤٹ پٹ مرحلے (ای ڈی ایم او ایس) میں ملایا جائے گا۔
ہمارے دیگر مصنوعات:
