วิทยานิพนธ์ (วศ.ม.)--จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, 2553

วิทยานิพนธ์ฉบับนี้นำเสนอการออกแบบวงจรแปลงผันสัญญาณแอนะล็อกเป็นสัญญาณดิจิทัลที่ใช้โครงสร้างซีมอสที่กินกำลังงานต่ำ โดยใช้เทคนิคการแบ่งครึ่งประจุและการสะสมประจุในการค้นหาสัญญาณแบบการประมาณสืบเนื่อง จากการต่อตัวเก็บประจุที่ถูกอัดประจุไว้ต่อเข้ากับตัวเก็บประจุที่ค่าความจุเท่ากันแต่ไม่มีประจุคงอยู่ ประจุครึ่งหนึ่งจะถูกแบ่งครึ่งไปยังตัวเก็บประจุที่ว่างเปล่าหรือเรียกได้ว่าเกิดการแบ่งครึ่งประจุฐานสอง วงจรมีการตัดสินใจในการทิ้งประจุที่ได้หรือเก็บสะสมในตัวเก็บประจุสะสมบนตัวสะสมประจุ กระบวนการทั้งหมดนี้สามารถแบ่งเป็นจำนวน n ครั้งและให้วงจรแปลงผันที่มีความละเอียดการแปลงผัน n บิต วงจรแปลงผันได้ถูกออกแบบให้ทำงานในรูปผลต่างสมบูรณ์โดยใช้ตัวเก็บประจุที่มีค่าความจุเท่ากัน 6 ตัว ซีมอสสวิตช์ วงจรออปแอมป์ 1 ตัว และ วงจรเปรียบเทียบแบบแลตช์ ข้อดีของการใช้เทคนิคนี้คือวงจรไม่จำเป็นต้องเปลี่ยนแปลงโครงสร้างตามจำนวนบิตและสามารถปรับเปลี่ยนความละเอียดการแปลงผันได้ตามต้องการ รวมถึงวงจรมีแนวโน้มจะกินพลังงานต่ำเนื่องจากทำงานเฉพาะในการเคลื่อนย้ายประจุ ในงานวิจัยนี้องค์ประกอบที่ทำให้วงจรมีความเร็วในการแปลงผันต่ำสุดได้ถูกวิเคราะห์ รวมถึงวิเคราะห์ความผิดพลาดของวงจรเนื่องจากการฉีดของประจุช่องนำกระแสของทรานซิสเตอร์ การทะลุผ่านของสัญญาณนาฬิกา และความผิดพลาดเนื่องจากอัตราขยายของวงจรออปแอมป์ วงจรแปลงผันนี้ได้ถูกออกแบบโดยใช้เทคโนโลยีมอสเฟตที่ความยาวของช่องนำกระแส 0.5 ไมครอนจากบริษัท โมสิส โดยใช้แรงดันแหล่งกำเนิด 3.3 โวลต์ วงจรที่ถูกทดสอบสามารถทำงานได้ที่ 1.25 เมกะเฮิร์ท โดยให้ความละเอียดการแปลงผัน 8 บิตด้วยอัตราการชักตัวอย่าง 0.15625 เมกะตัวอย่างต่อวินาที