Show simple item record

Utilizing Unconventional CMOS Techniques for Low Voltage Low Power Analog Circuits Design for Biomedical Applications

dc.contributor.advisorKhateb, Fabianen
dc.contributor.authorBay Abo Dabbous, Salmaen
dc.date.accessioned2019-04-03T22:59:21Z
dc.date.available2019-04-03T22:59:21Z
dc.date.created2016cs
dc.identifier.citationBAY ABO DABBOUS, S. Využití nekonvenčních CMOS technik při návrhu analogových obvodů s nízkým příkonem a nízkým napájecím napětím pro biomedicínské aplikace [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. 2016.cs
dc.identifier.other96118cs
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11012/61782
dc.description.abstractTato disertační práce se zabývá navržením nízkonapěťových, nízkopříkonových analogových obvodů, které používají nekonvenční techniky CMOS. Lékařská zařízení na bateriové napájení, jako systémy pro dlouhodobý fyziologický monitoring, přenosné systémy, implantovatelné systémy a systémy vhodné na nošení, musí být male a lehké. Kromě toho je nutné, aby byly tyto systémy vybaveny baterií s dlouhou životností. Z tohoto důvodu převládají v biomedicínských aplikacích tohoto typu nízkopříkonové integrované obvody. Nekonvenční techniky jako např. využití transistorů s řízeným substrátem (Bulk-Driven “BD”), s plovoucím hradlem (Floating-Gate “FG”), s kvazi plovoucím hradlem (Quasi-Floating-Gate “QFG”), s řízeným substrátem s plovoucím hradlem (Bulk-Driven Floating-Gate “BD-FG”) a s řízeným substrátem s kvazi plovoucím hradlem (Bulk-Driven Quasi-Floating-Gate “BD-QFG”), se v nedávné době ukázaly jako efektivní prostředek ke zjednodušení obvodového zapojení a ke snížení velikosti napájecího napětí směrem k prahovému napětí u tranzistorů MOS (MOST). V práci jsou podrobně představeny nejdůležitější charakteristiky nekonvenčních technik CMOS. Tyto techniky byly použity pro vytvoření nízko napěťových a nízko výkonových CMOS struktur u některých aktivních prvků, např. Operational Transconductance Amplifier (OTA) založené na BD, FG, QFG, a BD-QFG techniky; Tunable Transconductor založený na BD MOST; Current Conveyor Transconductance Amplifier (CCTA) založený na BD-QFG MOST; Z Copy-Current Controlled-Current Differencing Buffered Amplifier (ZC-CC-CDBA) založený na BD MOST; Winner Take All (WTA) and Loser Take All (LTA) založený na BD MOST; Fully Balanced Four-Terminal Floating Nullor (FBFTFN) založený na BD-QFG technice. Za účelem ověření funkčnosti výše zmíněných struktur, byly tyto struktury použity v několika aplikacích. Výkon navržených aktivních prvků a příkladech aplikací je ověřován prostřednictvím simulačních programů PSpice či Cadence za použití technologie 0.18 m CMOS.en
dc.description.abstractThis doctoral thesis deals with designing ultra-low-voltage (LV) low-power (LP) analog circuits utilizing the unconventional CMOS techniques. Battery powered medical devices such as; long term physiological monitoring, portable, implantable, and wearable systems need to be small and lightweight. Besides, long life battery is essential need for these devices. Thus, low-power integrated circuits are always paramount in such biomedical applications. Recently, unconventional CMOS techniques i.e. Bulk-Driven (BD), Floating-Gate (FG), Quasi-Floating-Gate (QFG), Bulk-Driven Floating-Gate (BD-FG) and Bulk-Driven Quasi-Floating-Gate (BD-QFG) MOS transistors (MOSTs) have revealed as effective devices to reduce the circuit complexity and push the voltage supply of the circuit towards threshold voltage of the MOST. In this work, the most important features of the unconventional CMOS techniques are discussed in details. These techniques have been utilized to perform ultra-LV LP CMOS structures of several active elements i.e. Operational Transconductance Amplifier (OTA) based on BD, FG, QFG, and BD-QFG techniques; Tunable Transconductor based on BD MOST; Current Conveyor Transconductance Amplifier (CCTA) based on BD-QFG MOST; Z Copy-Current Controlled-Current Differencing Buffered Amplifier (ZC-CC-CDBA) based on BD MOST; Winner Take All (WTA) and Loser Take All (LTA) based on BD MOST; Fully Balanced Four-Terminal Floating Nullor (FBFTFN) based on BD-QFG technique. Moreover, to verify the workability of the proposed structures, they were employed in several applications. The performance of the proposed active elements and their applications were investigated through PSpice or Cadence simulation program using 0.18 m CMOS technology.cs
dc.language.isoencs
dc.publisherVysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologiícs
dc.rightsStandardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezenícs
dc.subjectAktivní prvkyen
dc.subjectMOS tranzistor řízený substrátovým hradlemen
dc.subjectMOS tranzistor řízený substrátovým s kvazi plovoucím hradlemen
dc.subjectMOS tranzistor s plovoucím hradlemen
dc.subjectMOS tranzistor s kvazi plovoucím hradlemen
dc.subjectNávrh analogových obvodů s nízkým napájecím napětím a nízkou spotřebou.en
dc.subjectAnalog circuit designcs
dc.subjectActive elementcs
dc.subjectBulk-drivencs
dc.subjectFloating-gatecs
dc.subjectLow-voltage Low-powercs
dc.subjectQuasi-floating-gate.cs
dc.titleVyužití nekonvenčních CMOS technik při návrhu analogových obvodů s nízkým příkonem a nízkým napájecím napětím pro biomedicínské aplikaceen
dc.title.alternativeUtilizing Unconventional CMOS Techniques for Low Voltage Low Power Analog Circuits Design for Biomedical Applicationscs
dc.typeTextcs
dcterms.dateAccepted2016-11-18cs
dcterms.modified2016-11-23-08:12:51cs
thesis.disciplineMikroelektronika a technologiecs
thesis.grantorVysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. Ústav mikroelektronikycs
thesis.levelDoktorskýcs
thesis.namePh.D.cs
sync.item.dbid96118en
sync.item.dbtypeZPen
sync.item.insts2020.04.01 04:40:26en
sync.item.modts2020.03.31 21:02:03en
eprints.affiliatedInstitution.facultyFakulta elektrotechniky a komunikačních technologiícs
dc.contributor.refereeHorský, Pavelen
dc.contributor.refereeĎuračková, Danielaen
dc.description.markPcs
dc.type.driverdoctoralThesisen
dc.type.evskpdizertační prácecs
but.committeeprof. Ing. Vladislav Musil, CSc. (předseda) doc. Ing. Lukáš Fujcik, Ph.D. (člen) doc. Dr. Ing. Pavel Horský - oponent (člen) doc. Ing. Jan Maschke, CSc. (člen) prof. Ing. Daniela Ďuračková, PhD. - oponentka (člen) prof. RNDr. Vladislav Navrátil, CSc. (člen) prof. Ing. Jaroslav Boušek, CSc. (člen)cs
but.defencecs
but.resultpráce byla úspěšně obhájenacs
but.programElektrotechnika a komunikační technologiecs
but.jazykangličtina (English)


Files in this item

Thumbnail
Thumbnail
Thumbnail
Thumbnail
Thumbnail
Thumbnail

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record