طراحی آشکارساز فاز و فرکانس پرسرعت و کم‌مصرف مبتنی بر فناوری نوظهور GNRFET

کد مقاله : 1225-NAEC (R1)

نویسندگان

محمد رضا رحمانی دادوکلائی *، محمد غلامی، وحدت ناظریان دانشگاه مازندران

چکیده مقاله

فناوری نوظهور GNRFET به‌عنوان یکی از پیشرفته‌ترین گزینه‌ها برای جایگزینی فناوری سنتی CMOS در مدارهای دیجیتال مطرح شده است. ویژگی‌هایی نظیر تحرک بسیار بالای حامل‌ها، رسانایی زیاد، باندگپ قابل تنظیم و ابعاد نانومقیاس باعث شده است تا GNRFET توجه بسیاری از پژوهشگران را در طراحی مدارهای پرسرعت و کم‌مصرف به خود جلب کند. در این مقاله، یک مدار آشکار‌ساز اختلاف فاز و فرکانس (PFD) با تکنولوژی 16 نانومتر GNRFET طراحی و در نرم‌افزار HSPICE شبیه‌سازی شده است تا عملکرد آن در مقایسه با فناوری‌های CMOS و CNTFET ارزیابی شود. نتایج شبیه‌سازی‌ نشان می‌دهد که مدار PFD پیشنهادی مبتنی بر GNRFET در مقایسه با ساختارهای مرسوم CMOS و CNTFET، از کاهش قابل‌توجه در توان مصرفی و تاخیر برخوردار است. به‌علاوه، حاصل‌ضرب توان و تاخیر (PDP) نیز به میزان چشمگیری کاهش یافته است که بیانگر کارایی انرژی بسیار بالای مدار پیشنهادی می‌باشد. از سوی دیگر، در مقایسه با طراحی‌های مبتنی بر CNTFET، مدار پیشنهادی دارای پایداری حرارتی بهتر و کنترل دقیق‌تر باندگپ است که موجب افزایش قابلیت اطمینان مدار در فرکانس‌های بالا می‌شود. در مجموع، نتایج این تحقیق نشان می‌دهد که فناوری GNRFET می‌تواند به عنوان یک گزینه‌ی قدرتمند برای طراحی مدارهای حلقه قفل فاز PLL نسل آینده و سایر سیستم‌های دیجیتال پرسرعت و کم‌مصرف مورد استفاده قرار گیرد.

کلیدواژه ها

PFD ،GNRFET، نانو نوار گرافن، HSPICE

وضعیت: پذیرفته شده برای ارسال فایل های ارائه پوستر