I n d on e s i an   Jo u r n al   o El e c t r i c al   En gi n e e r i n g   an d   C o m p u te r   S c i e n c e   V o l .   17 ,   N o .   2 F e b r u a r y   20 20 ,   pp .   783~ 7 92   IS S N :   2502 - 4752 ,   D O I:   10. 1 1591 / i j e e c s . v 1 7 .i 2 . pp783 - 792             783       Jou r n al   h o m e pa ge ht t p: / / i j e e c s . i a e s c or e . c om   Op t i m i z e d   l o w   v o l t a g e   l o w   p o w e r   d y n a m i c   c o m p a r a t o r   r o b u st   t o   p r o c e ss,  v o l t a g e   a n d   t e m p e r a t u r e   v a r i a t i o n       Ju l i e   R o s l i ta   R u s l i 1 ,   S u h ai d i   S h afi e 2 ,   R o s l i n M o h d   S i d e k 3 ,   H as m ayad i   A b d u l   M aj i d 4   W.   Z.   Wan   H as s an 5 ,   M . A .   M u s tafa 6   1 B r i t i s M a l a y s i a   I ns t i t u t e ,   U ni ve r s i t i   K ua l a   L um pur   ( U N I K L   B M I ) ,   M a l a y s i a   1 , 2 , 3 , 5 , 6 D e pa r t m e nt   of   E l e c t r i c a l   a nd  E l e c t r on i c   E ng . ,   U ni ve r s i t i   P u t r a   M a l a y s i a   ( U P M ) ,   M a l a y s i a   2 , 3 S y s t e m - on - C hi R e s e a r c C e nt r e ,   U ni ve r s i t i   P u t r a   M a l a y s i a   ( U P M ) ,   M a l a y s i a   2 I ns t i t ut e   of   A dva nc e T e c hnol og y   ( U P M ) ,   M a l a y s i a   4 N a no  S e m i c onduc t or   T e c h.   D e pa r t m e n t . ,   M I M O S   B E R H A D   T E C . ,   M a l a y s i a         A r ti c l e   I n fo     A B S TR A C T     Ar t i c l e   h i s t or y :   Re c e i v e d   M a y   27 ,   2019   Re v i s e J u l   2 ,   2019   A c c e pt e J u l   1 6 2019       P ow e r   c ons um pt i o a nd  s pe e a r e   t he   m a i c r i t e r i a   i de s i g ni n g   c om pa r a t or   f or   a na l o g - to - di g i t a l   c onve r t e r   ( A D C ) .   T h i s   pa pe r   pr e s e n t s   a opt i m i z e l ow   vol t a g e   l ow   pow e r   d y na m i c   c om pa r a t or   w hi c i s   r obus t   t pr oc e s s ,   vol t a g e   a nd  t e m pe r a t ur e   ( P V T )   va r i a t i ons   w i t a de qua t e   s pe e d.   T he   c om pa r a t or   c i r c ui t   w a s   de s i g ne us i ng   0. 18µ m   C M O S   t e c hno l og y   w i t l ow   vo l t a g e   s upp l y   of   0. 8V .   T he   m e t h od  us e t ve r i f y   t he   r obus t ne s s   of   t he   c om pa r a t or   c i r c ui t   a c r os s   45  P V T   i s   pr e s e nt e d.   T h e   c i r c ui t   i s   s i m u l a t e w i t 1 0 %   vol t a g e   s uppl y   va r i a t i on,   f i ve   pr oc e s s   c or ne r s   a nd  t e m pe r a t ur e   va r i a t i on  f r om   C   t 10 C .   T h e   s i m u l a t i on  r e s u l t   s how   t ha t   t he   pr opo s e c om pa r a t or   c i r c ui t   a c hi e ve d   s i g ni f i c a nt   r e duc t i on  of   pow e r   c ons um pt i o a nd  de l a y   dur i n g   w or s t   c a s e   c ondi t i on  c om pa r e t d y n a m i c   c om pa r a t or   pr opos e f r om   pr e vi ous   r e s e a r c he r s .   Ke y w or ds :   D y n a m i c   c om pa r a t o r   D ou bl e - t a i l   dy n a m i c   c om pa ra t o r   L ow   p ow e c om pa r a t o A D C   S A A D C   C opy r i gh t   ©   2020  I n s t i t ut e   o f   A dv anc e E ng i ne e r i ng   and   S c i e nc e .     A l l   r i gh t s   r e s e r v e d .   Cor r e s pon di n g   Au t h or :   J u l i e   Ros l i t a   Ru s l i ,   E l e c t ron i c s   D e pa rt m e n t ,   U N I K L   BM I,   S e l a n g or ,   M a l a y s i a ,   E m a i l :   j u l i e @ u n i kl . e du . m y       1.   I N TR O D U C TI O N     E n e r g y   e f f i c i e n c y   i s   t h e   m a i n   ke y   pa ra m e t e r   i n   m a ny   e m e r g i ng   s ys t e m - on - c h i (S oC )   a pp l i c a t i on s   s u c h   a s   w i re l e s s   s e ns or   n e t w o r ks   a n po rt a b l e   e l e c t ron i c s   de v i c e s   [ 1 ,   2 ].   D u e   t o   t h e   h i g h   de m a n of   s u c h   u l t ra - l o w   po w e a pp l i c a t i on s ,   t h e   n e e ds   f o e n e r g y   e f f i c i e n t   a n a l o g - to - di g i t a l   c on v e rt e ( A D C a re   r e a l l y   e s s e n t i a l .   A m o ng   A D a r c h i t e c t u r e s ,   s u c c e s s i v e   a pp r ox i m a t i on   r e g i s t e A D (S A A D C )   c on s um e s   r e l a t i v e l y   l o w   pow e r   w i t h   a c c e pt a bl e   s pe e d   a n r e s ol u t i on   [3 ,   4 ].   In   S A R   A D C,   c om pa ra t o r   i s   t h e   m a i n   bl oc k   t o   c on v e rt   a n a l og   s i g n a l   i n t o   di g i t a l   c od e   [ 5 ].   A s   a   c ri t i c a l   b l o c k,   c om pa r a t o n e e ds   t o   be   robu s t   e n oug h   t o pe ra t e   w i t h   l o w   s u ppl y   v ol t a g e   i n   o r de t o   a c h i e v e   l o w   p o w e c on s um pt i on   [ 5 ].   T e n s u r e   t h e   r o bu s t n e s s   of   a   d e s i g n ,   pr o c e s s   c o r n e s i m u l a t i on   i s   r e qu i re d   a t   t h e   d e s i g n   s t a g e .   P r o c e s s   c or n e r e p r e s e n t s   t h e   e x t r e m e s   pa ra m e t e v a r i a t i on   of   i n t e g r a t e c i rc u i t   d e s i gn   w h i c h   i s   f a bri c a t e on   s e m i c on du c t or   w a f e [ 6 - 15].   P a r a m e t e v a ri a t i on s   i n c l u de   ra n g e   of   pr o c e s s   t r a n s i s t or   p r o pe rt i e s ,   s u ppl y   v ol t a g e s   a n di e   t e m pe r a t u re s   [ 8 ,   9 ] .   I n   n a n o s c a l e   t e c h n ol og y ,   s c a l i n g   dow n   of   v ol t a g e   s u ppl y   n e a t o   t h re s h ol v ol t a g e   c a n   p r ov i de   e x c e s s i v e   s a v i n gs   i n   dyn a m i c   e n e r g y .   H o w e v e i t   w i l l   re du c e   t h e   v ol t a g e   h e a d r oom   f or  c a s c ode   s t r u c t u re   t ope ra t e   c o rre c t l y   [ 7 - 17 ].   T h e r e f ore ,   t de s i g n   l o w   v ol t a g e   a n l o w   po w e dy n a m i c   c om pa r a t o w i t h   l o w   s u ppl y   v ol t a g e   i s   a   bi g   c h a l l e n g e   w h e n   t h e   n um be r   of   t r a n s i s t or  s t a c k i n g   i s   h i gh   [ 16 - 23 ].     T h e   m o s t   popu l a e n e r g y   e f f i c i e n t   c om pa ra t o i s   dy n a m i c   c om pa r a t o r   F i g u r e   1   w h i c h   on l y   ope ra t e s   du r i n g   r e g e n e r a t i on   t i m e   [ 2 - 18 ] .   T h e   a ddi t i on a l   f e a t u r e s   a re   h i g h   i n p u t   i m pe da n c e ,   ra i l   t ra i l   ou t pu t   s w i n g ,   z e r o   s t a t i c   po w e r ,   l o w   of fs e t   v ol t a g e   a n f a s t   de c i s i on   m a ki ng   t h a t   c om e s   f r om   s t r on g   pos i t i v e   f e e db a c a n Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   I n don e s i a n   J   E l e c   E n g   &   Com S c i ,   V o l .   17 ,   N o .   2 F e b r u a r y   20 20   :     783   -   792   784   di f f e r e n t i a l   i n pu t   a rc h i t e c t u r e   [1 - 22].   H o w e v e r,   t h i s   t opol og y   re qu i r e s   h i gh   s u ppl y   v ol t a g e   t o   op e r a t e   t h e   c i r c u i t   be c a u s e   num be r s   of   t r a n s i s t or s   s t a c ki n g   a re   h i g h .   F o t h i s   r e a s on ,   t h i s   t opol og y   i s   pe r c e i v e d   t o   b e   u ns u i t a bl e   f or   u l t ra - de p   s u b - m i c r om e t e CM O S   t e c h n ol ogy   w i t h   l i m i t e s u ppl y   v ol t a g e   a n s m a l l   v o l t a g e   h e a d r oom .   T ov e r c om e   t h e s e   i s s u e s ,   in   [ 1 0 ] ,   h a p ropos e dou bl e - t a i l   dy n a m i c   c om pa r a t o w i t h   dou bl e - t a i l   t opo l og y   by  s pl i t t i n g   t h e   p r e - a m pl i f i e r   a n l a t c h i n g   s t a g e   F i g u r e   2 (a ).   T h e   obj e c t i v e   i s   t o   r e du c e   t h e   n um be r   of   s t a c ki n t r a n s i s t or  a n a t   t h e   s a m e   t i m e   i m pr ov e   t h e   c u rr e n t   f l ow   i n   t h e   s m a l l   v ol t a g e   h e a d r oom   [ 1,   10 ,   24 ].   H o w e v e r,   t h i s   t opol og y   c ons um e s   h i g h   pow e r   c on s um pt i on   be c a u s e   of  p r e - a m a n l a t c h i n g   s t a g e   ope ra t e s   a t   t h e   s a m e   du r a t i on   [ 1 ] .   F u r t h e r,   t h e   t w ph a s e   l a t c h i n g   c l oc k   m e t h od  a l s c on t r i bu t e s   t h i g h   e n e r g y   c ons um pt i on ,   l a r g e   di e   a r e a   a n i n c re a s e   de l a y   a t   r e g e n e r a t i on   t i m e   [ 12 ].   I n   [ 12 ],   p r o pos e m odi f i c a t i on   of   dou bl e - t a i l   dy n a m i c   c om pa ra t o w h i c h   i s   kn ow n   a s   p s e u do  di f f e r e n t i a l   dy n a m i c   c om pa r a t o F i g u r e   2 (b ) .   T h e   t a i l   t r a n s i s t or   i n   l a t c h i n g   s t a g e   w a s   r e m ov e a n on l y   on e   c l oc k   ph a s e   i s   r e q u i r e d   t t r i g g e t h e   c i rc u i t .   I n   t h i s   t opo l og y ,   t h e   s ke w   be t w e e n   t w o   ph a s e s   o f   l a t c h i n g   c l oc h a s   be e n   e l i m i n a t e a n a t   t h e   s a m e   t i m e ,   t h e   of fs e t   v ol t a g e   c a n   be   re du c e d   [ 10 ].   H o w e v e t h i s   t opol og y   c ons um e s   h i gh   pow e c on s um pt i on   du e   t a ddi t i on a l   re s e t   t r a n s i s t or s   i th e   c i r c u i t .   I n   [ 10 a n [ 1 2 ] ,   h a v e   p r op os e dy n a m i c   c om pa ra t o r s   w i t h   opt i m i z a t i on   on   po w e c on s um pt i on   a n d   s pe e d.   H o w e v e r ,   t h e r e   a re   n de t a i l s   v e ri f i c a t i on   r e s u l t   ov e r   4 p roc e s s   c or n e r s   v a ri a t i on   t h a t   h a v e   b e e n   re c o rde d .   T h i s   pa pe r   p re s e n t s   a   n e w   l o w   po w e r   l o w   v ol t a g e   d yn a m i c   c om pa r a t o r   w h i c h   i s   r o bus t   t 45   p r o c e s s   c o r n e r s   v a r i a t i on   a s   s h ow n   i n   S e c t i on   2.   A   v e r i f i c a t i on   m e t h od  u s e t o   v e r i f y   t h e   r o bu s t n e s s   of   p r opos e c om pa ra t o ov e 45   p r o c e s s   c o r n e v a ri a t i on   i s   e x pl a i n e d   i n   S e c t i on   3 .   T h e   p r oc e s s   c o r n e s i m u l a t i on   re s u l t   a n pe r f or m a n c e   c om pa ri s on   ov e r   P V T   v a r i a t i on   of   p r op os e c om pa r a t o r.   I n   [10 a n [ 1 2 ] ,   c om pa ra t o i s   p re s e n t e i n   S e c t i on   4 .   F o s i m u l a t i on ,   0 . 18µ m   CM O S   t e c h n ol og y   a t   0 . s u ppl y   v ol t a g e   (V D D a n 0 . 4   v ol t a g e   c om m o m ode   (V CM i s   s e t   a n P M O S   i s   us e a s   di f f e re n t i a l   i n pu t   t r a ns i s t or .             F i g u r e   1 .   S c h e m a t i c   d i a g r a m   of   t h e   c on v e n t i on a l   dy n a m i c   c o m pa r a t o r       2.   D ES I G N   M ET H O D O LO G Y   2. 1 .       C o n v e n ti o n al   D ou b l e - Tai l   D yn am i c   C o m p ar ato r   T h e   f i r s t   dou bl e - t a i l   dy n a m i c   c om pa ra t o w a s   p r op os e b y   Sc hi nk e l   i n   2007   F i g u r e   2 ( a ) .   I n   t h i s   t opol og y ,   t h e   n um be r   of   s t a c ki n g   t r a n s i s t or   w a s   re du c e d   by   s pl i t t i n g   pre - a m pl i f i e a n l a t c h i n g   s t a g e .     By   i n t r odu c i n g   t w o   s t a g e s   dyn a m i c   c om pa ra t o o r   dou bl e - t a i l   dy n a m i c   c om pa ra t o r,   i n di v i du a l   t a i l   t r a n s i s t or s   Mt ai l 1   a n Mt a i l 2   a r e   u s e i n   p re - a m a n l a t c h i n g   s t a g e s .   T h e   Mt a i l 1   a t   l a t c h i n g   s t a g e   e n a bl e s   t h e   l a r g e   c u rr e n t   t e n h a n c e   l a t c h i n g   s pe e w h i l e   M t ai l 2   a l l o w s   s m a l l   c u r re n t   f l o w   a t   p re - a m s t a g e   t a c h i e v e   l o w   of fs e t   v ol t a g e   a t   i n pu t   c om pa ra t o r   [10 ] .   T h i s   c om pa r a t o r   c i rc u i t   op e r a t e s   i n   t w o   c on di t i on s ;   r e s e t   ph a s e   a n d   re g e n e ra t i on   ph a s e .   D u r i n g   r e s e t   ph a s e ,   CL K   =   V D D   bot h   M t ai l   a re   i n   O F F   c on di t i on ,   t ra n s i s t or s   M5 / M6   re s e t   n ode   fm   fp   t o   G N D   a n d   pu l l   O U T P   / O U T M   t o   V D D .   I n   re g e n e ra t i on   ph a s e ,   CL K   =   G N D   bot h   Mt a i l   a r e   t u r n e O N ,   t ra n s i s t or s   M5 / M6   a re   t u r n e d   O F F   a n v ol t a g e   a t   n ode   fm   /fp   s t a rt   t o   d r o p   w i t h   t h e   ra t e   of   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n don e s i a n   J   E l e c   E n g   &   Com S c i     IS S N :   2502 - 4752       O pt i m i z e l ow   v ol t a ge   l ow   pow e r   dy nam i c   c om par at or   r obu s t   t o . . .   J u l i e   R os l i t a   R us l i   785   IMt ai l 1 /C fm ( fp ) .   D u r i n g   t h i s   t i m e ,   a   v ol t a g e   d i f f e r e n t   a t   n od e   fm   a n fp   i s   d e v e l op e d   a n i t   b e c om e s   a   g a i n   t t h e   l a t c h   s t a t e .   T h i s   t opol og y   h a s   l e s s   ki c k ba c k   n oi s e   du e   t t h e   i s ol a t i on   be t w e e n   i n pu t   a n ou t pu t   n ode     [1 - 10 ] .   H ow e v e r ,   t h i s   t opo l og y   c on s um e s   h i g h   pow e be c a u s e   of   p re - a m a n l a t c h i n g   s t a g e   s t a r t   t o   op e r a t e   a t   t h e   s a m e   du r a t i on   [ 1 - 25 ].   F u rt h e r,   t h e   t w ph a s e   l a t c h i n c l oc k   m e t h od  a l s c on t r i bu t e s   t h i g h   e n e r g c on s um pt i on ,   l a r g e   d i e   a re a   a n i n c r e a s e   de l a y   a t   r e g e n e r a t i o n   t i m e   [10 ] .           (a )       (b )     F i g u r e   2 .   S c h e m a t i c   of   (a )   S c h i n ke l s   c om pa ra t o ( b P a i k s   c om pa ra t o r       2. 2 .       P s e u d o   D i ffe r e n ti a l   D yn am i c   C o m p ar ato r   I n   [ 12 ],   p r o pos e d   ps e u do  di f f e re n t i a l   dy n a m i c   c om pa r a t o F i g u r e   2 ( b ).   T h e   de s i g n   i s   ba s e on  S c h i n ke l s   2007   c om pa ra t o w i t h   m odi f i c a t i on   on   t h e   t a i l   t ra ns i s t or   i n   l a t c h i n g   s t a g e .   I n   t h i s   de s i gn ,   on l y   on e   c l o c ph a s e   i s   r e qu i re t o   t ri g g e r   t h e   c i r c u i t .   T h e   l a t c h i n g   s t a g e   i s   t ri g g e r e d   by   s i gn a l   f r om   ou t pu t   of   a   p re - a m pl i f i e [ 12 ].   T h e   op e r a t i on s   of   t h i s   c om pa r a t o a r e   s i m i l a t o   c on v e n t i on a l   dou bl e - t a i l   dy n a m i c   c om pa r a t o w h i c h   b e g i ns   by   re s e t t i n g   ph a s e   i n   p r e - a m pl i f i e r   a n f ol l o w e by   re g e n e ra t i on   ph a s e .   D u ri n g   r e s e t   ph a s e ,   CL K   =   V D D ,   M3 / M4   a r e   O F F   w h i l e   M5/ 6   a re   O N .   T h e n ,   t h e   ou t pu t   p r e - a m pl i f i e n ode   f m / f p   w i l l   b e   re s e t   t o   g r ou n d.   T hus ,   M7/ M8   a t   l a t c h i n g   s t a g e   t u r n s   O N   a n pu l l s   n ode   O U T M/ O U T P   t V D D   w h i l e   M13 / M14   an M15 / M16   a r e   t u r n e d   of f   c a us i ng   l a t c h i n g   ph a s e   n ot   t o   be   a c t i v a t e d .   W h e n   CL K = G N D ,   re g e n e ra t i on   ph a s e ,   M3/ M4   a r e   O N   w h i l e   M5 / 6   a r e   O F F .   T h e   d r a i n   c u rre n t   M3 / M4   i s   de t e r m i n e by   i n pu t   v ol t a g e   a t   IN P   a n IN M .   T h e   di f f e r e n t   r a t e   of   c u rr e n t   f l o w   p e r   t i m e   a t   n o de   A / B   de v e l ops   h i gh   v ol t a g e   di f f e r e n t   a s   t i m e   pa s s e s   b y .   It   be c om e s   a n   i n pu t   g a i n   t t h e   l a t c h i n g   s t a g e .   I n   t h i s   t opol og y ,   t h e   s ke w   b e t w e e n   t w ph a s e s   of   l a t c h i n g   c l oc h a s   be e e l i m i n a t e d   a n a t   t h e   s a m e   t i m e ,   t h e   of fs e t   v ol t a g e   c a n   be   re d u c e [ 10 ].       2. 3 .       Lo w   V o l tag e   Lo w   P o w e r   C o m p ar ato r   D e s i gn   F r om   t h e   p e r f or m a n c e   of   p r o c e s s   c or n e r   s i m u l a t i on   re s u l t   i n   P a i k   a n d   S c h i n k e l   c om pa ra t o r,     w e   p r o pos e n e w   l o w   v ol t a g e   l o w   po w e r   c om pa ra t o a s   g i v e n   i n   F i g u r e   3.   T h e   i m pr ov e m e n t   f oc us e s   on   pow e c on s um pt i on   a n de l a y   du r i n g   P V T   v a ri a t i on   a s   s h ow n   i n   T a bl e   3.   D u e   t o   g ood  p e r f or m a n c e   of   P a i k s   c om pa ra t o r,   s o m e   m odi f i c a t i on s   h a v e   b e e n   don e   i n   o r d e t o   i m pr ov e   t h e   po w e c on s um pt i on   a n d e l a y   of   t h e   c i rc u i t   w h e n   i t   ope ra t e s   w i t h   0. 8 V   v ol t a g e   s u ppl y   a n 0. 8m V   i n pu t   v ol t a g e   d i f f e r e n t   (∆ V i n ) .   T h e   s a m e   t opo l og i n   P a i k s   c om pa r a t o r   w a s   us e i n   t h i s   c o m pa r a t o r   bu t   t ra n s i s t or   M13/ M14   w a s   r e m ov e d.   I n   P a i k s   c om pa r a t o r,   t h i s   t ra n s i s t or  i s   u s e t o   r e s e t   t h e   n ode   A   a n B   t o   re du c e   m i s m a t c h   be t w e e n   M15/ M16 .   H ow e v e r ,   t h i s   f e a t u r e   i s   n ot   n e c e s s a r y   i n   m e di um   s pe e be c a u s e   i t   i n du c e d   a d di t i o n a l   po w e c on s um pt i on   a n de l a y .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   I n don e s i a n   J   E l e c   E n g   &   Com S c i ,   V o l .   17 ,   N o .   2 F e b r u a r y   20 20   :     783   -   792   786     F i g u r e   3 .   S c h e m a t i c   of   p ropos e c om pa ra t o r’       2. 4 .       P V T   V e r i fi c at i o n   M e th o d     T v e r i f y   t h e   pe r f or m a n c e   of   e a c h   c om pa r a t o r,   t e s t   s e t u a s   i n   T a bl e   w a s   us e du r i n g   45  c or n e r   s i m u l a t i on .   T h e   c l o c k   f r e qu e n c y   w a s   s e t   t 2   M H z   a n t h e   pe ri od   of   e a c h   t e s t   s e qu e n c e   i s   s e t   t o   S .     Bot h   di f f e re n t i a l   i n pu t   pos i t i v e   (IN P a n i n pu t   n e g a t i v e   (IN M a re   s e t   i n   t w o   w o r s t   c o n di t i on   of   ΔV i n ,   s m a l l   ΔV i n   =   800µ V   a n b i g   Δ V i n   =   800m V .   T h i s   w o r s t   c on di t i on   of   ΔV i n   s e l e c t e d   ba s e on   t h e   m a x i m um   a n d   m i n i m um   di ff e r e n t   of   i n pu t   v ol t a g e   f or   t h e   p r o pos e c om pa ra t o w h i c h   a re   80 0m V   a n 800µ V .     T h e   m i n i m um   i n pu t   di f f e r e n t   800µ V   i s   t h e   1 / 2   L S B   f o r   10   bi t s   di g i t a l   ou t pu t .   T h e   f ou r   v a l u e s   of   i n pu t   v ol t a g e   a r e   u s e t c r e a t e   i n pu t   t e s t   p a t t e r n   ( s m a l l   ΔV i n   =   800µ V   a n bi g   ΔV i n   =   800m V )   a s   s h ow n   i n   F i g u r e   4 .   F o t e s t   pa t t e r n   ( bi g   ΔV i n ),   a s   s h ow n   i n   F i g u r e   4 ,   t h e   t e s t   s e qu e nc e   2,   t h e   IN P   i s   s e t   a t   v ol t a g e   800m V   a n IN M   i s   s e t   a t   v ol t a g e   0 V .   F o t e s t   pa t t e r n   ( s m a l l   ΔV i n ),   a s   s h ow n   i n   F i g u r e   4 ,   t h e   t e s t   s e qu e n c e   3,   t h e   IN P   i s   s e t   a t   v ol t a g e   400 . 4m V   a n IN M   i s   s e t   a t   v ol t a g e   3 99. 6m V .   T h e   o r d e of   t e s t   s e qu e n c e   i n     T a bl e   1   i s   s e t   b a s e on   t h e   t ra n s i t i on   of   i n pu t   l e v e l   i n   w o r s t   c a s e   c on di t i on .   F r om   t h e   s e qu e n c e   w e   c a n   obs e r v e   t h e   pe r f o r m a n c e   of   t h e   c om pa ra t o i n   t h e   w o r s t   c a s e   c on di t i on   of   i n pu t   di f f e re n t   a n v a r i a t i on   of   p r oc e s s ,   v ol t a g e   a n t e m pe r a t u r e .     T v e ri f y   t h e   robu s t n e s s   of   t h e   c i r c u i t   t h r ou g h   f a br i c a t i on   p r o c e s s ,   v ol t a g e   a n d   t e m pe r a t u re   (P V T v a r i a t i on ,   45   p r o c e s s   c o r n e s i m u l a t i on s   i s   re qu i r e d .   I n   c o rn e s i m u l a t i on   s e t u p,   P V T   pa ra m e t e w a s   s e t   t o   f a br i c a t i on   p r o c e s s   c or n e r   (F S ;   S S ;   S F ;   T T ;   F F ) ,   v ol t a g e   s u ppl y   ( V D D ( 720m V ;   800m V ;   880m V )   a n d   t e m pe ra t u r e   (0° C;   27° C;   10 C).   T h e   pa ra m e t e r   of   V D D   i s   ba s e on   10%   v ol t a g e   v a r i a t i on   a n t e m pe ra t u r e   i s   ba s e on   l o w   t e m room   t e m 27° a n h i g h   t e m 100° C.   T h e   d e t a i l   of   t r a n s i s t or  c on di t i on   ov e r   p r oc e s s   c o r n e r   v a r i a t i on   i s   s t a t e i n   T a bl e   2.   F o p r o c e s s   F ,   t ra n s i s t o r   i s   ope r a t i n g   a t   h i g h   s pe e a n a t   t h e   s a m e   t i m e   c on s um e s   h i gh   pow e r   w h i l e   f o r   S   p r o c e s s ;   t ra n s i s t or   i s   i n   w o r s t   s pe e d   a n l o w   p ow e c on di t i on .           F i g u r e   4 .   W a v e f or m   of   i n p u t   t e s t   p a t t e r n     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n don e s i a n   J   E l e c   E n g   &   Com S c i     IS S N :   2502 - 4752       O pt i m i z e l ow   v ol t a ge   l ow   pow e r   dy nam i c   c om par at or   r obu s t   t o . . .   J u l i e   R os l i t a   R us l i   787   T a bl e   1 .   D e t a i l s   of   I n pu t   T e s t   S e t u p   T e s t     S e q u e n c e   T i m e   P e r i o d   ( µS )   In p u t   V o l t a g e   I n p u t   D i ffe r e n t   IN P   ( m V )   IN M   ( m V )   1   0 - 1   0   800   -   Δ V i n   =   - 8 0 0 m V   2   1 - 2   800   0   + Δ V i n   =   + 8 0 0 m V   3   2 - 3   4 0 0 . 4   3 9 9 . 6   + Δ V i n   =   + 8 0 0 u V   4   3 - 4   800   0   + Δ V i n   =   + 8 0 0 m V   5   4 - 5   3 9 9 . 6   4 0 0 . 4   -   Δ V i n   =   - 8 0 0 µ V   6   5 - 6   4 0 0 . 4   3 9 9 . 6   + Δ V i n   =   + 8 0 0 µV   7   6 - 7   0   800   - Δ V i n   =   - 8 0 0 m V   8   7 - 8   4 0 0 . 4   3 9 9 . 6   + Δ V i n   =   + 8 0 0 µV   9   8 - 9   3 9 9 . 6   4 0 0 . 4   - Δ V i n   =   - 8 0 0 µV   10   9 - 10   0   800   - Δ V i n   =   - 8 0 0 m V   11   10 - 11   3 9 9 . 6   4 0 0 . 4   - Δ V i n   =   - 8 0 0 µV   12   11 - 12   800   0   + Δ V i n   =   + 8 0 0 m V   13   12 - 13   0   800   - Δ V i n   =   - 8 0 0 m V       T a bl e   2 .   S t a n da r d   F a b ri c a t i on   P roc e s s   Cor n e P a ra m e t e r   Co r n e P a ra m e t e r   Co n d i t i o n   N M O S   P M O S   FF   F A S T     h i g h   m o b i l i t y   F A S T     h i g h   m o b i l i t y   SS   S L O W   -   l o w   m o b i l i t y   S L O W   -   l o w   m o b i l i t y   TT   T Y P ICA L   -   n o m i n a l   T Y P ICA L   -   n o m i n a l   FS   F A S T     h i g h   m o b i l i t y   S L O W   -   l o w   m o b i l i t y   SF   S L O W   -   l o w   m o b i l i t y   F A S T     h i g h   m o b i l i t y       2. 5 .       P o w e r   C o n s u m p ti o n   an d   D e l ay  M e as u r e m e n M e th o d     T m e a s u r e   a v e r a g e   po w e r   c on s um pt i on   f r om   t h e   c om pa r a t or  c i rc u i t s ,   t h e   e x p r e s s i on   ( 1 w a s   s e t   i Ca l c u l a t o t ool s   i n   V i r t u os V i s u a l i z a t i on   A n a l ys i s   X L   a n A n a l og   D e s i gn   E n v i ronm e n t   ( A D E ).     I n   c a l c u l a t o w i n dow s ,   s e l e c t   opt i on   a v e r ag e   f r om   F u n c t i on   P a n e l   f o m e a s u r i n g   a v e ra g e   po w e c ons um pt i on ,   a n t h e n   c h oos e   IT   f r om   S c h e m a t i c   S e l e c t i on   T ool b a f or  t r ans i e n t   c ur r e n t .   T h e   V 20 / P L U i n   ( 1 r e p r e s e n t s   v ol t a g e   s u ppl y   f or  c om pa r a t o c i rc u i t .   T o   m e a s u r e   t h e   m a x i m um   a n m i n i m um   pow e c on s um pt i on ,   t h e   e x pr e s s i on   ( 1 n e e ds   t o   be   s e t   i n   p r oc e s s   c or n e s i m u l a t i on   s e t u p.   W or s t   c a s e   d e l a y   m e a s u r e d   a t   v ol t a g e   V D D / i s   s h ow n   i n   F i g u r e   5.       ( av e r age   ( IT ( / V 20/ P L U S” ))   0. 8)   ( 1 )         F i g u r e   5 .   M a x i m um   de l a y   p r o c e s s   c or n e r   s i m u l a t i on   re s u l t   of  p r opos e c om pa r a t o r       3.   S I M U LA TI O N   R ES U LT  A N D   D I S C U S S I O N   T h e   s i m u l a t i on   re s u l t   a n c om pa ri s on   of   t h e   p r o pos e d e s i gn   w i t h   P ai k ’s   a n S c hi nk e l ’s   c om pa r a t o i s   pre s e n t e i n   t h i s   s e c t i on .       3. 1 .       F u n c ti o n al   S i m u l ati o n   F i g u r e   s h ow s   45  pr oc e s s   c or n e r   s i m u l a t i on   of   propos e c o m pa r a t o r   de s i g n .   T h e   c o m pa ra t o pa s s e s   a l l   45   p roc e s s   c o r n e r   i n   c l oc f r e qu e n c y   2M H z .   A s   s h ow n   i n   F i g u r e   6 ,   t h e   p ropos e d e s i gn   a bl e   t o   op e ra t e   i Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   I n don e s i a n   J   E l e c   E n g   &   Com S c i ,   V o l .   17 ,   N o .   2 F e b r u a r y   20 20   :     783   -   792   788   c r i t i c a l   i n pu t   s e qu e n c e   s e t   i n   I N P   / IN M   s i g n a l .   T h e   ou t pu t   pos i t i v e   O U T P   a n ou t pu t   n e g a t i v e   O U T N   w i l l   re s e t   h i gh   t V D D   a n t og g l e   t 0 V   r e f e rri n g   t IN P   / IN M   s i g n a l   a n e v e r y   n e g a t i v e   e dg e   of   c l oc CL K   s i gn a l .             F i g u r e   6 .   45   P r o c e s s   c or n e s i m u l a t i on   re s u l t   of   propos e c o m pa r a t o r       F i g u r e   s h ow s   de t a i l s   of   45  pr o c e s s   c or n e r s   s i m u l a t i on   re s u l t   f r om   Sc hi nk e l ’s   c om pa ra t o r   c i rc u i t .   T h e   de t a i l s   of   f a i l u r e   c a p t u re   i n   ou t pu t   pos i t i v e   (O U T P s i g n a l .   F r om   t h e   s i m u l a t i on   re s u l t ,   i t   f a i l e d   a t   p r oc e s s   c o r n e r s   w h i c h   a re   a t   (S S ; 8 00m V ; C ) ,   (F S ; 720m V ; C),   a n (S F ; 720m V ; C).     F o p r o c e s s   c or n e (F S ; 72 0m V ; C),   f a i l u re   oc c u rre d   i n   t e s t   s e qu e n c e   n um be r   (3,   6 ,   8 ,   9, 11 ).     T h e   f a i l u r e   o c c u rr e d   i n   m i n i m um   po s i t i v e   i n pu t   IN P   i s   400. 4m V .   A t   t h i s   pr oc e s s   c or n e r   v a ri a t i on ,   t r a n s i s t or  N M O S   i s   s e t   i n   h i g h   m obi l i t y ,   t ra n s i s t or   P M O S   i s   i n   l o w   m obi l i t y ,   V D D   s u ppl i e s   i s   s e t   t 1 0 %   l o w e t h a n   n o m i n a l   V D D   7 20m V   a n l o w   t e m pe ra t u re   C.   T h e   t ra n s i s t or  P M O S   t a k e   l on g e t i m e   t o   op e ra t e   i n   w e a k   c on di t i on   a n r e s u l t s   i n   l ow   g a i n   a t   i n pu t   l a t c h .     F o (S S ; 8 00m V ; C )   p r oc e s s   c o r n e r,   t h e   f a i l u re   oc c u rre d   a t   t e s t   s e qu e n c e   n um be ( 3,   6,   8 ,   9 ).     T h e   f a i l u r e   o c c u rr e d   i n   m i n i m um   po s i t i v e   i n pu t   IN P   i s   400. 4m V .   A t   t h i s   pr oc e s s   c or n e r   v a ri a t i on ,   t r a n s i s t or  N M O S   a n P M O S   bo t h   s e t   i n   l o w   m obi l i t y ,   V D D   s u ppl i e s   i s   s e t   t o   n om i n a l   V D D   8 00m V   a n l o w   t e m pe r a t u re   C.   T h e   w e a c on di t i on   of   bot h   t ra n s i s t or  c a u s e   l on g e r   t i m e   r e qu i re t o   ope ra t e .     F o (S S ; 72 0m V ; C)  p roc e s s   c o r n e r ,   t h e   f a i l u r e   o c c u rr e d   a t   t e s t   s e qu e n c e   n um be ( 5 ,   8 ) .   T h e   f a i l u r e   oc c u rre d   i n   m i n i m um   pos i t i v e   i n pu t   IN P   i s   400 . 4m V   a n m i n i m um   n e g a t i v e   i n pu t   IN P   i s   399. 6m V .   A t   t h i s   pr o c e s s   c or n e r   v a ri a t i on ,   t r a n s i s t or  N M O S   a n P M O S   bot h   s e t   i n   l o w   m obi l i t y ,   V D D   s u ppl i e s   i s   s e t   t 10 l o w e r   t h a n   n o m i n a l   V D D   720m V   a n l o w   t e m pe r a t u re   C.   T r a n s i s t or s   t a ke   l on g e r   t i m e   t op e r a t e   i n   w e a k   c on di t i on   a n re s u l t s   i n   l ow   g a i n   a t   i n pu t   l a t c h .   F r om   t h e   t e s t   s e qu e n c e   3,   5,   6,   8,   9,   11  w e   c a n   de t e c t   t h e   e x i s t e n c e   of   of fs e t   v ol t a g e   i n   Sc hi n k e l ’s   c om pa ra t o w h i c h   a ff e c t s   t h e   p e r f o r m a n c e   w h i l e   op e r a t i n g   i n   F S   a n S S   p roc e s s   c o r n e r ,   V D D   80 0m V   a n 72 0m V ,   t e m pe r a t u r e   c on di t i on .     F i g u r e   8   s h ow s   t h e   c o r n e s i m u l a t i on   r e s u l t   f r om   P a i k s   c o m pa r a t o r   c i rc u i t   i n   [ 4 ].   F r om   t h e   c o r n e r   s i m u l a t i on   re s u l t ,   P a i k s   c om pa r a t o r   a bl e   t c om pa r e   t h e   s e qu e n c e   of   i n pu t   di f f e r e n t   s e t   a c c o rdi n g   t t e s t   s e t u p   i n   T a bl e   1 .   H o w e v e r,   a t   t e s t   s e qu e n c e   5,   9,   11   w h i c h   a t   i n pu t   di f f e r e n t   800µ V ,   w e   c a n   s e e   t h e   de l a y   o c c u rre d   i n   O U T N .   T h e   de l a y   w i l l   i n c r e a s e   t h e   po w e c on s um pt i on   of   t h e   c om pa ra t o c i rc u i t .   T h e   de t a i l s   of   p ow e c on s um pt i on   du r i n g   w or s t   c a s e   c on di t i on   a r e   p re s e n t e i n   T a bl e   3.             F i g u r e   7 .   45   p roc e s s   c o r n e r s   s i m u l a t i on   r e s u l t   of   Sc hi n k e l ’s   c om pa ra t o r   c i rc u i t   w i t h   f a i l i n g   a t   pr o c e s s   c or n e r s   w h i c h   a re   a t   (F S ; 720m V ;   ),   (S S ; 7 20m V ;   C   )   a n (S F ; 880m V ; 100° C ) .   F i g u r e   8 .   45   c o r n e r s   s i m u l a t i on   r e s u l t   of   P ai k ’s   c om pa ra t o c i r c u i t     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n don e s i a n   J   E l e c   E n g   &   Com S c i     IS S N :   2502 - 4752       O pt i m i z e l ow   v ol t a ge   l ow   pow e r   dy nam i c   c om par at or   r obu s t   t o . . .   J u l i e   R os l i t a   R us l i   789   T h e   c om pa r i s on   of   a v e r a g e   po w e r   c on s um pt i on   v e r s us   di ff e r e n t   i n pu t   v ol t a g e   (ΔV i n a t   t y pi c a l   c o r n e s i m u l a t i on   of   p r opos e c om pa ra t o w i t h   P ai k ’s   a n S c hi nk e l ’s   c om pa r a t o r   i s   t a bu l a t e d   i n   F i g u r e   9   ( a ).   D u r i n t y pi c a l   c o r n e s i m u l a t i on ,   p r op os e c om pa ra t o i s   a bl e   t o   re du c e   t h e   a v e ra g e   po w e c on s um pt i on   f r o S c h i n ke l s   c om pa ra t o u p   t o   60 a n 18 f r om   P a i k s   c om pa r a t o w h i l e   ope ra t i n g   i n   s m a l l   ΔV i n = 800µ V .   A t   ΔV i n   =   8 00m V ,   a v e r a g e   po w e c ons um pt i on   of   pr o pos e c om pa r a t o i s   re du c e d   t 48 f r om   P ai k ’s   c om pa ra t o a n 62 f r om   Sc h i nk e l ’s   c om pa r a t o r .   F i g u r e   9 ( b )   de p i c t s   t h e   s i m u l a t e d   r e g e n e r a t i on   d e l a y   v e r s u s   di f f e r e n t i a l   i n pu t   v ol t a g e   (ΔV i n ).   A t   ΔV i n =   800µ V ,   de l a y   f or   p r op os e c om pa ra t o i s   60%  f a s t e r   t h a Sc hi n k e l ’s   c om pa r a t o a n 18 f a s t e t h a n   P ai k ’s   c om pa r a t or.   T h e   de l a y   of   a l l   c om pa ra t o r s   i n   F i g u r e   9 (b )   de c re a s e s   w h e n   Δ V i n   i s   g r e a t e r   t h a n   0. 7 V .           ( a )     ( b)     F i g u r e   9 .   (a A v e r a g e   po w e r   c on s um pt i on   ( n W )   v e r s us   di ff e re n t   i n pu t   v ol t a g e   (ΔV i n )   a t   t y pi c a l   c o r n e r   s i m u l a t i on ,   (b )   D e l a y   r e g e n e r a t i on   t i m e   ( n S v e r s us   di ff e r e n t   i n pu t   v ol t a g e   (ΔV i n )   a t   t y pi c a l   c o r n e r   s i m u l a t i on       3. 2 .       P e r fo r m an c e   C o m p ar i s o n   T a bl e   s h ow s   c o m pa r i s on   of   pr op os e c om pa r a t o r   w i t h   P ai k ’s   a n S c h i nk e l ’s   c om pa r a t o r.   F r om   t h e   45  p r o c e s s   c or n e r   s i m u l a t i on ,   t h e   m a x i m um   a v e r a g e   po w e c on s um pt i on   o f   pr op os e c om pa r a t o r   a t   (V D D = 880m V ;   T e m p. = 100° C;   P r o c e s s   Co r n e =   F F i s   77n W ,   w h i c h   i s   87 l o w e t h a n   P ai k ’s   c om pa r a t o r   a n 73 %   l o w e r   t h a n   Sc h i nk e l ’s   c om pa ra t o r .   Be s i de s   t h e   m i n i m um   a v e r a g e   po w e r   c on s um pt i on   a t   V D D   =   720 V ,   t e m p. =   a n S S   p roc e s s   c o r n e r   i s   33nW ,   26 l o w e t h a n   P ai k ’s   c om pa ra t o r   a n 57 l o w e t h a n   Sc h i nk e l ’s   c om pa ra t o r.   T h e   m a x i m um   de l a y   of   c om pa ra t o a t   c o r n e r   pa r a m e t e V D D   =   880m V ,   t e m p.   =   100° C,   F F   pr o c e s s   c or n e i s   1. 2n S   w h e n   t h e   i n pu t   di f f e re n t   i s   800m V .   I t   r e du c e s   t 250 pS   a t   V D D = 720m V ,   t e m p.   = C,   S S   p roc e s s   c o r n e r   [ 1 4 - 26].       T a bl e   3 .   P e r f o r m a n c e   Com pa r i s on   ov e r   P V T   V a r i a t i on   Co m p a ra t o r   Co n f i g u ra t i o n   S c h i n k e l s   Co m p a ra t o r   P a i k ’s   Co m p a ra t o r   P ro p o s e d   Co m p a ra t o r   CM O S   T e c h n o l o g y   0 . 1 8   µm   0 . 1 8   µm   0 . 1 8   µm   S u p p l y   V o l t a g e   0 . 8   V   0 . 8   V   0 . 8   V   Cl o c k   F re q u e n c y   2   M H z   2   M H z   2   M H z   M a x .   A v e ra g e   P o w e c o n s u m p t i o n     (V D D = 0 . 8 8 V ;   T e m p .   = 1 0 0 ° C;   P r o c e s s   F F   2 8 8   n W   6 0 0   n W   7 7   n W   M i n .   A v e ra g e   P o w e c o n s u m p t i o n   (V D D = 0 . 7 2 V ;   T e m p . =   0 ° C;   P ro c e s s   S S )   8 7   n W   5 0   n W   3 6   n W   M a x   Re g e n e ra t i o n   D e l a y ;   Δ V i n = 8 0 0 m V   (V D D   =   0 . 7 2 V ;   T e m p . =   0 ° C;   P r o c e s s   S S )   1 . 3   n S   1 . 5   n S   1 . 2   n S   M i n   R e g e n e ra t i o n   D e l a y   ;   Δ V i n = 8 0 0 m V ,   (V D D = 0 . 8 8 V ;   T e m p .   = 1 0 0 ° C;   P r o c e s s   F F )   2 9 8   p S   2 9 3   p S   2 5 0   p S       4.   C O N C LU S I O N     I n   t h i s   pa p e r ,   w e   h a v e   p re s e n t ed   a   v e r i f i e d   n e w   dy n a m i c   c om pa r a t o w i t h   l o w   v ol t a g e   a n l o w   po w e pe r f or m a n c e .   P ropos e c om pa r a t o r   p a s s e a l l   4 p r o c e s s   c orn e r   s i m u l a t i on s   w i t h   s i gn i f i c a n t   i m pr ov e m e n t   of  pow e r   c on s um pt i on   du r i n g   w o r s t   c a s e   c on di t i on   c om pa re t P ai k ’s   a n Sc h i nk e l ’s   c om p a r a t o r s .   F r om   t h e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   I n don e s i a n   J   E l e c   E n g   &   Com S c i ,   V o l .   17 ,   N o .   2 F e b r u a r y   20 20   :     783   -   792   790   s i m u l a t i on   of   m a x i m um   w o r s t   c a s e   c on di t i on ,   t he   a v e r a g e   po w e c on s um pt i on   of   p r opos e d   c om pa r a t o i s   7 7nW   w h i c h   i s   87 l o w e t h a n   P a i k s   c om pa r a t o a n 73 l ow e t h a n   S c h i n ke l s   c om pa r a t o r .   T h e   re g e n e r a t i on   d e l a i s   i m pr ov e 7 %   c om pa re t o   S c h i n ke l s   a n 20 %   t h a n   P a i k s   c om pa ra t o r At   t h e   m i n i m um   w or s t   c a s e   c on di t i on   du r i n g   ΔV i n   8 00µ V a v e ra g e   po w e r   c on s um pt i on   i s   3 6 nW   a n r e g e n e r a t i on   d e l a y   i s   250   p S.   I n   t y pi c a l   c on di t i on   s i m u l a t i on ,   t h e   a v e ra g e   po w e c on s um pt i on   of   p r o pos e c om pa r a t o i s   69 l o w e f r om   S c hi n k e l ’s   c om pa ra t o a n 18 f r om   P ai k ’s   c om pa r a t o r.   It   c a n   b e   c on c l u de d   t h a t   t h e   p e r f or m a n c e   of   p r opos e d   c om pa r a t o i m pr ov e i n   t e r m   of   po w e c on s um pt i on   du r i n g   t h e   t y pi c a l   a n w o r s t   c a s e   c on di t i on   c om pa r e d   t o   P a i k s   a n S c h i n ke l s   c om pa r a t o r s .   A t   t h e   s a m e   t i m e ,   t h e   a p p r op ri a t e   P V T   v e r i f i c a t i on   m e t h od  du r i n g   t h e   de s i g n   s t a g e   i s   re qu i r e d   i n   o r d e t o   v e r i f y   t h e   r obu s t n e s s   of   l ow   p o w e l o w   v ol t a g e   dy n a m i c   c om pa ra t o r.         A C K N O WL ED G E M EN TS     T h e   a u t h or s   a c kn ow l e dg e   U n i v e r s i t y   P u t ra   M a l a y s i a   ( U P M )   f or   s u ppor t i n g   t h i s   r e s e a rc h   w o r k   u n de r   s u pe r v i s i on ,   f un by   F RG S   G ra n t   (55400 76 K e m e n t e r i a n   P e l a j a ra n   M a l a y s i a ,   I n s t i t u t e   of   A dv a n c e T e c h n ol ogy   M a l a y s i a   (I T M A ) ,   U n i v e r s i t i   K u a l a   L u m p u r   B ri t i s h   M a l a y s i a   I n s t i t u t e   a n M I M O S   i n   w h i c h   t h i s   w o r k   w a s   pos s i bl e.       R EF ER EN C ES     [ 1]   H .   S .   B i ndr a ,   C .   E .   L oki n,   D .   S c hi nke l ,   A .   A nne m a   a nd  B .   N a ut a ,   " A   1. 2V   D y n a m i c   B i a s   L a t c h - T y pe   C om pa r a t or   i 65 - nm   C M O S   W i t 0. 4m V   I np ut   N o i s e . "   I E E E   J o ur na l   of   S ol i d   St a t e   C i r c u i t s ,   20 18.   [ 2]   S .   B a ba y a a nd  R . L ot f i ,   " A n a l y s i s   a nd  D e s i g of   a   L ow - V ol t a g e   L o w - P ow e r   D oub l e - T a i l   C om pa r a t or " .   I E E E   T r ans .   O V L S I   Sy s t e m ,   V ol .   22,   N o.   2, pp. 343 - 352 2 014.   [ 3]   M . E l z a kk e r ,   E . T u i j i l ,   P . G e r a e dt s ,   D ,   S c hi nke l ,   E . A . M . K l um pe r i nk   a nd  B . N a ut a ,   " A   10 - bi t   C ha r g e - R e di s t r i bu t i on   A D C   C ons um i ng   1. 9uW   a t   M S / s ,"   I E E E   J ou r na l   of   So l i d - St a t e   C i r c u i t s ,   V o l .   45, pp.   1007 - 1015 ,   201 0.   [ 4]   S .   B r e nna   a nd  A .   B onf a nt i ,   " A   6 - f J / c onve r s i o n - s t e 200 - kS ps   a s y nc hr onous   S A R   A D C   w i t a t t e nua t i on  c a pa c i t or   i 130nm   C M O S ,"   A na l og   I nt e gr .   C i r c .   S i g .   P r oc e s s ,   v ol .   81. pp. 181 - 1 94 ,   20 14.   [ 5]   G i s e l a   de   L a   F . C ,   G ui l l e r m E .   F . V ,   V i c t or   R .   G .   a nd  A .   D i a z - M e nd e z 1   " A   ne w   C M O S   c om pa r a t or   r obus t   t pr oc e s s   a nd  t e m pe r a t ur e   va r i a t i ons   f or   S A R   A D C   c onve r t e r s ,"   A nal o I nt e gr   C i r c   Si g   P r oc e s s ,   vol .   90   pp  301 3 08 ,   2017   [ 6]   V .   S t op j a kova ,   M .   R a kus ,   M .   K ova c ,   D .   A r be t ,   L .   N a g y ,   M .   S ovc i a nd  M .   P ot oc n y ,   " U l t r a - l ow   vol t a g e   a n a l og   I C   de s i g n:   c h a l l e ng e s ,   m e t hods   a nd  e xa m pl e s ,"   R as i oe ngi ne e r i ng ,   V O L . 27,   N O . 1,   2018.   [ 7]   R .   B e ns c hw a r t z P .   S a kt h i ve l ,   " A   P r oc e s s   V a r i a t i on  T o l e r a nt   O T A   D e s i g n   f or   L ow   P ow e r   A S I C   D e s i g n ,"   C i r c u i t s   and  Sy s t e m s vol .   7 ,   pp  956 - 970 2016.   [ 8]   M .   S hon i ke r ,   O .   O l e y ni kov,   B .   F .   C oc kbur n,   J .   H a n,   M .   R a na   a n W .   P e dr y c z ,   A ut om a t i c   S e l e c t i on  of   P r oc e s s   C or ne r   S i m ul a t i o ns   f or   F a s t e r   D e s i g V e r i f i c a t i on ,"   I E E E   T r ans .   O C om pu t e r - A i de D e s i gn  of   I n t e gr a t e C i r c u i t s   and  Sy s t e m s 20 18.   [ 9]   M .   S ho ni k e r ,   B .   F .   C o c kbur n,   J .   H a a nd  W .   P e dr y c z ,   " M i ni m i z i ng   t he   N um b e r   of   P r oc e s s   C or ne r   S i m ul a t i on s   dur i ng   D e s i g V e r i f i c a t i on , "   D e s i gn   A u t om a t i o &   T e s t   i E ur o pe   C on .   &   E x hi bi t 20 15.   [ 10]   D .   S c hi nk e l ,   E .   K e ns i nk,   E . K l um pe r i nk ,   E .   V a T u i j l   a nd  B .   N a ut a ,   " A   D oubl e - T a i l   L a t c h - T y pe   V ol t a g e   S e ns e   A m pl i f i e r   w i t 1 8ps   S e t up+ H ol T i m e , "   i n   P r oc .   I E E E   I n t .   Sol i d - St at e   C i r c u i t s   C onf .   D i g.   T e c h .   P ape r s ,     F e b.   20 07 ,   p p.   31 4 - 415 2007.   [ 11]   J ul i e   R .   R us l i ,   N oor   S he l i da   S a l l e h,   M a s ni t a   M .   I s a ,   K Y   T a a nd  S uha i di   S ha f i e ,   " A na l y s i s   of   P ow e r   C ons um pt i on   S A R - A D C   D y na m i c   C om pa r a t or ,"   J our nal   T e c hn ol ogy   U T M ,   e I SS N   218 0 - 3 722 ,   2016.   [ 12]   D .   P a i k,   M .   M i y a ha r a   a nd  A . M a t s uz a w a , " A A nal y s i s   on   P s e ud o - D i f f e r e nt i a l   D y nam i c   C om p ar a t o r   w i t h   L oa C apac i t anc e   C a l i br a t i on , i A SI C   ( A SI C O N ) ,   I E E E   9t I n t e r nat i o nal   C on f e r e nc e ,   p p.   46   4 64 2 011.   [ 13]   L . F .   R a hm a n,   M .   I .   R e a z ,   C .   C .   Y i n,   M .   M a r uf uz z a m a n   a nd  M .   A .   R a hm a n , " A   H i g h - S pe e a nd  L ow - O f f s e t   D y na m i c   L a t c C om pa r a t or , "   H i ndaw i   P ubl i s h i ng   C or por at i on ,   T he   Sc i e nt i f i c   W or l d   J o ur n al ,   V ol um e   2014 201 4.   [ 14]   J ul i e   R o s l i t a   R us l i ,   R .   M .   S i de k,   H a s m a y a di   A bdul   M a j i d,   W a Z u h a   W a H a s s a n,   M ohd  A m r a l l a M u s t a f a ,   S uha i di   S ha f i e ,   " D e s i g n   a nd  V e r i f i c a t i on  of   L ow   V ol t a g e   L ow   P ow e r   D y na m i c   C om pa r a t or   ove r   P V T   V a r i a t i on ,"   P r oc .   O f   t he   20 18  I E E E   5 th   I n t e r na t i o nal   C o nf e r e nc e   on   Sm a r t   I ns t r um e n t at i on, ( I C S I M A 20 18) 201 8.   [ 15]   H a i   H ua n g ,   H on g da   X u,   B r i a E l i e s   a nd  Y un  C hi u A   N on - I n t e r l e a ve 12 - 330 - M S / s   P i pe l i ne d - S A R   A D C   W i t h   P V T - S t a b i l i z e D y n a m i c   A m pl i f i e r   A c hi e vi ng   S ub - 1 - dB   S N D R   V a r i a t i on ,"   I E E E   J ou r na l   of   Sol i d - S t at e   C i r c u i t s ,   V o l .   52,   N o. 12 2017.   [ 16]   A bdul l a E l - B a y oum i ,   H a s s a M o s t a f a   a nd  A hm e M . S ol i m a n ,   " A   ne w   16 - bi t   l ow - pow e r   P V T - c a l i br a t e t i m e - ba s e di f f e r e nt i a l   A na l og - to - D i g i t a l   C onve r t e r   ( A D C )   c i r c ui t   i C M O S   65nm   t e c hno l og y ,"   2015  I E E E   I n t e r na t i ona l   C onf e r e nc e   on   E l e c t r oni c s ,   C i r c u i t s   a nd   Sy s t e m s   ( I C E C S) 201 5.   [ 17]   B .   V i dy a ,   G . G ow r i l a ks hm i ,   P .   S a s i kum a r ,   " D e s i g a nd  I m pl e m e nt a t i on  of   8 - B i t   S A R   A D C   w i t B ui l t - in - S e l f - C a l i br a t i on  a nd  D i g i t a l - T r i m   T e c hni q ue ,"   I nt e r nat i on al   J our na l   of   A dv an c e R e s e ar c i n   E l e c t r i c al   E l e c t r on i c s   and   I ns t r um e n t at i on   E n gi ne e r i ng ,   V o l .   4,   I s s ue   1 1 20 15.   [ 18]   H a X u,   A s a A . A bi di ,   " A n a l y s i s   a nd  D e s i g o f   R e g e ne r a t i ve   C om pa r a t or s   f or   L ow   O f f s e t   a nd  N oi s e ,"   I E E E   T r ans ac t i ons   on   C i r c uy   44 i t s   a nd   Sy s t e m - I :   R e gul a r   P ape r s ,   V ol . 66 ,   N 8 201 9.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n don e s i a n   J   E l e c   E n g   &   Com S c i     IS S N :   2502 - 4752       O pt i m i z e l ow   v ol t a ge   l ow   pow e r   dy nam i c   c om par at or   r obu s t   t o . . .   J u l i e   R os l i t a   R us l i   791   [ 19]   F e r na ndo  P a i xa C or t e s ,   E r i c   F a br i s ,   S e r g i o   B a m pi ,   " A n a l y s i s   a nd  de s i g n   of   a m pl i f i e r s   a nd  c om pa r a t or s   i C M O S   0. 35um   t e c hno l og y , "   M i c r oe l e c t r on i c s   R e al i b l i t y   ( 2004) 65 7 - 6 64 2 004.   [ 20]   S a ur a v   C ha kr a bor t y ,   A bhi j i t   M a l l i k,   C ha nda K um a r   S a r k a r ,   " S ubt r e s hol P e r f or m a n c e   of   D ua l - M a t e r i a l   G a t e   C M O S   D e v i c e s   a nd  C i r c ui t s   f or   U l t r a l ow   P ow e r   A na l o g / M i xe d - S i g n a l   A ppl i c a t i o ns ,"   I E E E   T r ans ac t i o ns   on   E l e c t r on   D e v i c e s ,   V o l . 55,   N o. 3 200 8.   [ 21]   Y a W a n g ,   H a i bo  W a n g ,   G u a n g j un  W e n , " D e s i g n   T e c hni que s   f or   U l t r a   L ow   V ol t a g e   C om pa r a t or   C i r c ui t s , "   J our na l   of   C i r c u i t s ,   Sy s t e m s   an C om put e r s ,   V o l . 24,   N o. 1 ,   2015.   [ 22]   V i j a y   S a va ni ,   N . M .   D e va s hr a y e e ,   " A n a l y s i s   a nd  de s i g of   l ow - vol t a g e   l ow - pow e r   hi g h - s pe e doub l e   t a i l   c ur r e nt   dy n a m i c   l a t c c om p a r a t or ,"   A nal og  I nt e gr .   C i r c .   S i gn al   P r oc e s s i ng ,   vol .   93 ,   pp.   287 - 298 ,   2017.   [ 23]   A .   R a bi e i ,   A .   N a j a f i z a de h,   A .   K ha l a f i ,   S . M .   A hm a d ,   " A   ne w   ul t r a   l ow   pow e r   hi g s pe e dy n a m i c   c om p a r a t or , "   2015   23 rd   I r an i an   C o nf e r e nc e   on   E l e c t r i c al   E ng i ne e r i ng 201 5.   [ 24]   A . R e z a pour ,   H .   S ha m s i ,   H .   A bba s i z a de h,   K . Y .   L e e ,   " L ow   P ow e r   H i g S pe e D y n a m i c   C om p a r a t or , "   2018  I E E E   I nt e r n at i on al   Sy m pos i um   on   C i r c u i t s   and   S y s t e m s 2018.   [ 25]   A a ka s h.   S ,   A ni s ha .   A ,   J a s w a nt D a s   G . ,   A bhi r a m   T ,   A ni t a   J . P . ,   " D e s i g of   a   l ow   pow e r ,   hi g s pe e doub l e   t a i l   c om pa r a t or , "   201 I nt e r na t i ona l   C on f e r e nc e   on   c i r c ui t s   P ow e r   and   C om put i ng   T e c hn ol o gi e s 2017.   [ 26]   R a hm a n,   L .   F . ,   R e a z ,   M .   M .   I . ,   R e s t u,   W .   I .   I . ,   M a r uf uz z a m a n,   M . ,   &   S i d e k,   L .   M . ,   " D e s i g a nd  a n a l y s i s   of   hi g g a i n   l ow   pow e r   C M O S   c om pa r a t or , "   I ndone s i an   J ou r na l   o f   E l e c t r i c a l   E ngi ne e r i n g   and   I n f o r m at i c s ,   6( 4 ) ,   471 - 47 6,   2018.         B I O G R A P H I ES   O F   A U T H O R S         J ul i e   R os l i t a   R us l i   r e c e i ve t he   B a c he l or   of   E ng i ne e r i ng   ( E l e c t r i c a l   a nd   E l e c t r on i c s )   f r om   U n i ve r s i t y   of   L i nc ol i 200 1.   F r om   2002  t 20 04,   s h e   w a s   w i t I n t e l   M a l a y s i a   ( M )   S dn.   B h a s   a   V a l i da t i on  E ng i ne e r   i B oa r D e s i g C e nt e r   M a l a y s i a .   H e   r e c e i v e t he   M a s t e r   of   S c i e nc e   ( E l e c t r oni c s   E ng i ne e r i ng )   f r om   U ni ve r s i t i   P ut r a   M a l a y s i a   i 2011.   S he   i s   a   L e c t ur e r   i U ni v e r s i t i   K ua l a   L um pur   B r i t i s M a l a y s i a   I ns t i t u t e   s i nc e   2 004  u nt i l   pr e s e n t .   C ur r e nt l y   he r   pur s ui ng   P hD   i n   a r e a   M i S i g na l   I C   D e s i g n.   H i s   c ur r e nt   r e s e a r c i s   on  U l t r a   L ow   P ow e r   S A R   A D C .         S uha i di   S ha f i e   r e c e i ve t he   B a c he l or   of   E ng i ne e r i ng   ( E l e c t r i c a l   a nd  E l e c t r oni c s )   f r om   U ni v e r s i t y   of   t he   R y uk y us ,   J a pa i 2000.   F r om   2000  t 2 002,   he   w a s   w i t A L P S   E l e c t r i c   ( M )   S dn.   B hd.   H e   r e c e i ve t he   M a s t e r   of   E ng i ne e r i ng   ( E l e c t r i c a l   a nd  E l e c t r on i c s )   f r om   T ok y U ni ve r s i t y   of   A g r i c ul t ur e   a nd  T e c hnol og y ,   a nd  t he   D oc t or   of   E ng i ne e r i ng   ( N a nov i s i on )   f r om   S hi z uoka   U n i ve r s i t y   i 2005  a nd  2008,   r e s pe c t i ve l y .   H e   i s   a A s s oc i a t e   P r of e s s or   i U ni ve r s i t i   P ut r a   M a l a y s i a   a nd  t he   H e a of   F unc t i on a l   D e v i c e s   L a bor a t or y .   D r .   S uha i di   i s   w or ki ng   i M i S i g na l   I C   D e s i g a nd  S ol a r   E ne r g y   r e s e a r c h .   H i s   c ur r e nt   pr oj e c t s   i nc l ud e   U l t r a   L ow   P ow e r   S A R   A D C   a nd  H i g E f f i c i e nc y   D y e   S e ns i t i z e S o l a r   C e l l .   H e   i s   w a s   t h e   c ha pt e r   c ha i r   of   I E E E   C i r c ui t s   a nd   S y s t e m s   M a l a y s i a   C h a pt e r   a nd  a c t i ve l y   i nvol v e s   i I E E E   C A S   a nd  M a l a y s i a   C ha pt e r s   a c t i vi t i e s .           R os l i na   M oh S i d e r e c e i ve t h e   B . S c .   de g r e e   i E l e c t r i c a l   E n g i ne e r i n g   f r om   T he   G e or g e   W a s hi ng t on  U ni ve r s i t y ,   W a s hi ng t on  D . C   i 199 0,   t he   M . S c .   de g r e e   i M i c r oe l e c t r on i c s   S y s t e m s   D e s i g i 19 93  a nd  P h. D .   de g r e e   i M i c r oe l e c t r on i c s   i 19 9 9,   bot f r om   U ni ve r s i t y   of   S out ha m p t on,   U . K .   S he   j oi n e U n i v e r s i t i   P ut r a   M a l a y s i a ,   M a l a y s i a   a s   a   l e c t ur e r   i 19 99.     H e r   r e s e a r c h   i nt e r e s t s   i nc l ude   S e m i c on duc t or   D e v i c e s   a nd  M od e l l i ng ,   I nt e g r a t e C i r c ui t   ( I C )   D e s i g n,   F a b r i c a t i on  a nd  T e s t i ng   a s   w e l l   a s   N a noe l e c t r oni c s .         H a s m a y a di   A bdul   M a j i d   r e c e i v e t he   B a c he l or   of   E ng i ne e r i ng   ( C om pu t e r   a nd  I nf or m a t i o n   S y s t e m )   f r om   I nt e r na t i ona l   I s l a m i c   U ni v e r s i t y   M a l a y s i a   i 2001.   H e   r e c e i ve t he   M a s t e r   of   E l e c t r i c a l   E ng i ne e r i ng   f r om   U ni v e r s i t i   T e kno l og i   M a l a y s i a   i 2011.   H e   i s   e m pl oy e d   b y   M I M O S   B e r ha d,   a   N a t i ona l   S t r a t e g i c   A g e nc y   f or   E l e c t r oni c   a nd  I C T   s i nc e   2 001.   H e   i s   a   S t a f f   E ng i ne e r   i A na l og   a nd  M i xe S i g na l   G r oup.   M r .   H a s m a y a di   i s   w or ki n g   o S A R   A D C   s pe c i a l i z i ng   on  C om pa r a t or   a nd  A D C   r e f e r e nc e   g e ne r a t or .   H i s   c ur r e nt   pr oj e c t s   i nc l u de   11 - bi t   S i ng l e - i nput   S A R   A D C   a nd  12 - bi t   D i f f e r e nt i a l - i n pu t   S A R   A D C .           Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   I n don e s i a n   J   E l e c   E n g   &   Com S c i ,   V o l .   17 ,   N o .   2 F e b r u a r y   20 20   :     783   -   792   792     W a Z uha   W a H a s a n   r e c e i ve t he   de g r e e   i E l e c t r i c a l   a nd  E l e c t r on i c   E ng i ne e r i ng   f r om   U n i ve r s i t i   P ut r a   M a l a y s i a   i 1997.   H e   r e c e i ve t h e   P h. D .   de g r e e   i M i c r oe l e c t r on i c   E ng i ne e r i ng   f r om   t he   U ni ve r s i t i   K e ba ng s a a M a l a y s i a   i 2010.   C ur r e nt l y ,   he   i s   a   s e ni or   l e c t ur e r   a t   D e pa r t m e n t   of   E l e c t r i c a l   a nd  E l e c t r oni c   E ng i ne e r i ng ,   U ni ve r s i t i   P ut r a   M a l a y s i a .   H i s   r e s e a r c i nt e r e s t s   i nc l ud e   M e m or y   T e s t i ng ,   M E M S   S e n s or   a nd  R obot i c   a nd  A u t om a t i on.           M ohd  A m r a l l a M us t a f a   r e c e i ve t he   B a c he l or   of   E n g i ne e r i ng   ( E l e c t r i c a l   a nd  E l e c t r oni c s )   f r om   U n i ve r s i t i   P u t r a   M a l a y s i a ,   M a l a y s i a   i 2000.   H e   r e c e i ve t h e   M a s t e r   of   E ng i ne e r i ng   ( C ont r ol   a nd   A ut om a t i on)   a l s f r om   U n i ve r s i t i   P u t r a   M a l a y s i a ,   M a l a y s i a   a nd  P hD   ( E ng . )   i N a no  vi s i o f r om   S hi z uoka   U n i ve r s i t y ,   J a p a i 2007  a nd  2013,   r e s pe c t i ve l y .   H e   i s   a   S e ni or   L e c t ur e r   i U ni ve r s i t i   P ut r a   M a l a y s i a .   D r .   M ohd  A m r a l l a i s   w or ki ng   i S ol a r   C e l l ,   C M O S   I m a g e   S e ns or s ,   A na l o g   I C   de s i g a nd  r obot i c s .   H i s   c ur r e nt   pr oj e c t s   i nc l u de   C ha r g i n g   P a f o r   U nm a nne A e r i a l   V e hi c l e   a nd   H i g E f f i c i e nc y   D y e   S e ns i t i z e S ol a r   C e l l .   H e   w a s   t he   E xc om m   of   I E E E   C i r c ui t s   a nd  S y s t e m s   M a l a y s i a   C ha pt e r   a nd  vi c e   s e c r e t a r y   of   I E E E   E D S   M a l a y s i a   C h a pt e r .   H e   a c t i ve l y   i nvol ve s   i I E E E   C A S   a nd  E D S   M a l a y s i a   C ha pt e r s   a c t i vi t i e s .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.