Obiettivo:

Studio e progettazione di un Track & Hold in tecnologia CMOS. Le specifiche richieste sono una precisione adeguata ad un convertitore con una risoluzione di 8 bit. La frequenza di campionamento e' di 125MS/sec, su un segnale full Nyquist di ampiezza massima pari a 2.4V picco picco differenziali.
La tensione di alimentazione e' pari a 2V.

I vincoli principali sono relativi all'area occupata, alla potenza dissipata e alla robustezza dal dispositivo; in particolare si è tenuto conto delle variazioni di temperatura e della tecnologia di produzione.

Descrizione del lavoro:

Il Track & Hold studiato deve essere inserito in un sistema di ricezione dati su linee a 1Gbit/sec.
Cio' ha richiesto lo studio del sistema in cui il circuito viene inserito.
Sono state poi studiate le diverse architetture di track & Hold presentate in letteratura, e le metodologie di caratterizzazione dei circuiti di Track & Hold. Tali metodologie sono state tradotte in un equivalente "laboratorio virtuale", nell'ambito del quale potessero essere caratterizzati i circuiti simulati.
Una volta acquisito il metodo di lavoro, sono stati progettati alcuni circuiti, dei quali sono state eseguite simulazioni in cui i diversi parametri sono stati variati in modo da verificare il corretto funzionamento in ogni circostanza.

Tutti i circuiti sono stati simulati con il programma ELDO utilizzando i modelli di una tecnologia CMOS con lunghezza minima di canale pari a 0.25 um.
 
Risultati:

In base alle specifiche richieste sono stati studiati circuiti capaci di funzionare correttamente in ambienti in cui la temperatura può variare da 0°C a 130°C, considerando variazioni di processo.
Tutte le fasi necessarie al corretto funzionamento dei circuiti sono state ottenute elaborando con porte logiche opportunamente dimensionate un unico clock.
E' stato dimostrato che per la risoluzione richiesta l'architettura piu' adatta e' un'architettura passiva, che consente un risparmio sull'area complessiva del dispositivo e sulla potenza complessivamente dissipata.