Int ern at i onal  Journ al of  El e ctrical  an d  Co mput er  En gin eeri ng   (IJ E C E)   Vo l.   8 , No .   6 ,  Decem ber   201 8 , p p.   4922 ~ 4931   IS S N: 20 88 - 8708 ,  DOI: 10 .11 591/ ijece . v8 i 6 . pp 4922 - 49 31          4922       Journ al h om e page :  http: // ia es core .c om/ journa ls /i ndex. ph p/IJECE   Analysis  of CMO S Comp arato r in 90nm T ec hn olo gy with   Differ ent Power  Reducti on  Tec hn i qu es       An il  Kh ata k 1 , Ma noj  Kum ar 2 , Sanj ee v Dh ull 3   1 Depa rtment of  Biom edi cal  Eng i nee ring ,   GJ US &T ,   Ind ia   2 US ICT,   Guru G obind  Singh I ndr apr astha Unive rs ity ,  India   3 Depa rtment of  ECE ,   GJ US &T ,   HIS AR,  India       Art ic le  In f o     ABSTR A CT    Art ic le  history:   Re cei ved   Ja n   26 , 2 01 8   Re vised  Jun   17 , 201 8   Accepte d  J ul   22 , 2 01 8       To  red u ce   pow er  consum pti on   of  reg en erati ve   compara tor   thr ee   dif fer en t   te chn ique s  are   i ncor pora t ed  in  t his  work.  The se  te chn ique s  provi de  a  wa y   to  ac hi eve   low  po wer  consum pti on  through  th ei r   m ec hani sm   that  alter s  th e   oper ation  of  the   ci rcu it .   The se  t e chni ques  ar e  pse udo  NM O S,  CV SL  (ca sc ode   volt ag e  sw it ch  l ogic )/DCVS   (diff ere nt ia l  ca scod e  volt ag e  sw it ch )  &  power   gat ing .   Init i all y  reg ene r at iv e  c om par at or  is  sim ula te d  at   90  nm   CM OS  te chno log y   wit h  0. 7  V  suppl y   vo ltage.  Re sults   show s  to ta l  powe r   consum pti on  of  15. 02  µW   with  conside rab l y   la r g e  leaka ge  cur re nt  of  52. 0 3   nA.  Further,   w it h  pseudo  N MO S  te chni que   tot a l  power  c onsum pti on  inc re ase s  to  126. 53  µW   while   CVS L  sho ws   t ota l  power  cons um pti on  of   18. 94  µW   with  le aka g e  cur ren t  o f  1270. 13  nA.  More  the n  90%  red uction  is  at t ai ned  in  tot a l   power  co nsumpti on  and  l ea ka ge  cur ren t  b y   e m plo y ing  th e   power  gat ing   tec hnique .   Mor eov er,   th e  va riation s  in  the   power   c onsum pti on   with  te m per at u r e  is  al so  rec ord ed  for  al l  thr ee  rep orte d  t ec hni ques  where   power  gating  ag ai n  show   opt imum   var ia t ions  wit h  least  power   c o nsum pti on.   Four  m ore   conve nti on al   compara tor  c irc ui ts  are   al so  sim ula ted  in  90nm  CMO S   te chnol o g y   for  compari son.  Com par iso n  show s   bet te r   result s  for  reg ene r at iv e  co m par at or  with  power  gat ing  t ec hniqu e.   Sim ula ti ons  ar e   exe cu te d   b y   emp lo y ing  SP ICE  b a sed  on  90   nm   CMO S te chnol og y .   Ke yw or d:   Ca scod e   Ca scod e   v oltag e  s witc h  l ogic   (CVS L )   Current  d ra w n   (CD)   Power  c ons umpti on   ( PC)   Pseudo   Re gen e rati ve    Ultra  d eep   s ub m ic ro n   (UDS M)   Copyright   ©   201 8   Instit ut e  o f Ad vanc ed   Engi n ee r ing  and  S cienc e .    Al l   rights  reserv ed .   Corres pond in g  Aut h or :   An il   Kh at a k,     Dep a rtm ent o f B ME,    GJUS&T , HIS AR,    Har ya na,   India .   Em a il : kh at ak10an il @ gm ai l.c om       1.   INTROD U CTION   Com par at or s  a re  backb on e   of   m any  i m per ative  A DC’s   &   DA C ’s  ci rc uits   [1 ] - [ 3].  Co nve rter  ci rc uits  are  m ai nly  st ud ie d  with   pa ram et ers  i.e.  data  co nversi on  s peed,  prec isi on   &  powe r  co nsum ption  [4 ] .  Com apr at or s  a re  the  m os t  essenti al   com po nen t  of   A DC’s   as  it s  pr eci sio n  sig nifica ntly   def i nes  the  w orki ng   genre  of  thes e   ci rcu it s  [ 5].  As  t o  at ta in  t hese  high - pe rfor m ance  pa ra m et ers  ne w  te chn i qu e s  a re  e vo l ving  wh ic h  le d  to   m or e  com plex  an d  hea vy  arc hitec tures.  It   is  f ound  that   en erg y - c ontr olled  a pp li cat io ns   su c h  a s   portable  cel lp hone  de vices,  de vices  in  healt h  fiel d,   wireles s  netw orks,   et c .,  re qu i re  ef fec ti ve  power   m anag i ng  analo g - to - dig it al   con ve rters  ( AD Cs )  f or   a  longe r  wor king   extent  [6 ] ,   [ 7].  High  sp ee d  com par at or s  c onsu m e  high  power  w it h  gr eat e r  c hip   area   w hich  le d  to  degra de d  reli abili ty   with  inc rease d  cost  of   c ooli ng   &   pack a ging   [ 8] . H ence , d esi gni ng  a h ig h - sp ee d  c om par at or  ha ving  sm al l  power  co nsum pti on  be com es  dif ficult   with least   pow er supply .    As  in  t he  U DSM   CM OS   te ch no l og y  dev ic e  siz e  &  sup ply  vo lt age   is  dwindlin g  s o  it   is  stren uous   t o  desig n  a h ig h - s peed  com par at or   ci rcu it   f or  lo w  vo lt ages   le ve ls  [9 ] - [11].  R egen e rati ve  c om par at or   is  ve r y  high  sp ee d  sta ble   c om par at or  wit h  la r ge  powe r   co nsum ption   wh ic h  restrict   it s  app li cabil it y  in  na no  el ec tro nics   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  Elec  &  C om p  En g     IS S N: 20 88 - 8708       An alysis of C MOS Co m pa r at or  in  90 nm Te chnolo gy  wi th   Diff erent P ower Reduct io n  . ..   ( Anil K ha t ak)   4923   do m ai n  [12] ,   [ 13 ] .    S o,   in o r de r  to  co unte r  th is  reg e ner at ive co m par at or   is desig ne d  by  in corp or at in g  dif fer e nt  powe r  re duct io n  te ch niques  s uch that i t ca n com ply wit h  th e d e vice de sig ner’s  requisi te s.   Thr ee  dif fer e nt  power   reducti on   te c hn i qu es  are  em plo ye d  on   reg e ne rati ve   com par at or   [ 13 ]   in  or de r   to  drop  it s  po wer  co nsum pti on  le vel  so  t ha t  it   can  be  em plo ye d  for  desi gnin g  high  pe rfor m ance  ci rc uits  wit h  m arg inal  powe r  c on s um ption.  I niti al ly   reg e ner at ive   com pa rator  is  desig n  with  ps e udo  NM OS   te c hnology   with  loa d  ci rc uit  us e d  as   gro unde d  PMO S  tra ns ist or  [ 14 ] .   A fter  t ha t  CVSL  (casc od e   volt ag e   s witc h  log ic )/ DCVS  ( diff e re ntial   cascod e   volt age   s witc h)  te ch no l og y  is   use d  on  reg e ne rati ve   com par at or.  CVS L   te chn iq ue  ce rt ai nly  i m pr oves   par am et ers  li ke  ci rcu it   delay ,   powe r  dissipa ti on .  O ne  m or e  point  w hic h  m akes  this  te chn iq ue   m or e  app li ca ble  is  that  the  dig it al   ci rcu it s  can  be  easi ly   structur e d  on  the  basis  of  ta bu la r   m et ho ds   a nd   Karna ugh  m a ps   ( K - m aps)   [15].  Thir d  powe r  re du ct io n  te chn i qu e  i s  power   gati ng  that  su bst antia ll y  red uce s  the  po w er  co nsum ption   of  re generati ve  com par at or.   Power  gating  te chn iq ue  pro vi des  a  m echan ism   thro ug h  gatin g  de vice  that  save  sta ti c  le akag e  powe r  [16].  N ano   scal e  ci rcui ts  are  ver y  su btle  to   tem per at ur e  v a riat ion s  so t em per at ur e  va riat ion s  are  also  no te d  f or these  com par at or s [1 7].   The  furthe r  ar r ang em ent  of  ar ti cl e  is  as  fo ll ows.  Segm ent  2  pro vid es  a   has ty   ov er view   of   the  ci rc uit  descr i ption  al ong  wit h  diff e re nt  power  re duc ti on   te c hn i qu e s .  Sect io n  3  pro vid es   detai ls  a bout  t he  sim ulati on s,   analy sis  of  po wer   dissipati on  a nd  te m per at ur e  var ia ti on  for  diff e re nt  powe r  reducti on   te chn i qu e s  f ol lowing  com par ison wi th con ven ti on a l com par at or s  in  se gm ent 4   with conclu sio n & re fer e nces i n  the  end.       2.   DIFFE RENT  POWER  R E D UC TI ON T ECH NIQUES   2.1.   Reg e nera tive   Co m pa r ator  in CMO S Tec hno l ogy   Figure  1  de picts  the  arch it ect ur e  for  re ge nerat ive  com par at or   in  CM OS   te chnolo gy.  T he   input  is  a   diff e re ntial   pair  am plifie r  whic h  cosists  m os   de vices.  T he se  de vices  are   ke pt  in  feeb le   inv e rsion  sta t e  tha t   a m plifie s  the  input  dif fere nc e  sign al .  P os it ive  fe e db e ck  &   reg e ner at io n  a re  em plo ye d  in  the  sec ond  st age  &   they   becam e  a ct ive  wh e n  res et   po int  is  init ia te d  with  lo w  sign al   an d  th us  diff e ren ce  si gnal   is  transform ed  to  VDD  &  VS S   accor dingly   as   final  dig it al   outp ut  [ 13] .  T his  com par at or  a rch it ect ure  eas il y  i nco r porate s  la rg e   sign al s  due  to  high  in pu t  com m on - m od e  range.  A n  ON   &  OF F  c hip   c urr ent  source  util i zed  in  this  sch e m at ic  pro vid es  ad diti on al   functi on al it ie s  with  w hich  cu rr e nt  can  be  m od ifie d  for  va rio us   sam pling   fr eq uen ci e s .   Inp uts  are  give n  th rou gh  tra n sist or  T 1,   T 2  an d  lo wer   rail   of   M OS   t ran s ist or s  a re  use d  for  biasin g  pu rpose .   Tw o  N OR  gate s  are  us e d  at   e nd  of  the   sc he m at ic   wh ic h  a r e  la tc hed   t og et her   t o  pro vid e  reg e ner at i ve  fe edb ac k  at  the output t ha t enh a nces  the  sp ee d of t his c om par at or .           Figure  1 .  Rege ner at ive  Com par at or in CM O S Tec hnology       2 .2.   Reg e nera tive   Co m pa r ator  in PS UED O  N MOS T echn ol ogy   Figure  2  sho w s  the  struct ur e   of  re ge ner at ive   com par at or  e m plo yi ng   ps e udo  NM OS  te ch no l og y  [ 14 ] ,   [18]. T his tech nique e ng a ges   a gro unde d P MOS as  loa d f or N M OS  stee r ing  ci rcu it .    Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2088 - 8708   In t J  Elec  &  C om p  En g,   V ol.  8 , N o.   6 ,  Dece m ber  2 01 8   :   4922   -   4931   4924       Figure  2. Re ge ner at ive  co m par at or in  ps e udo NMO S tec hnol og y       This  ci rcu it   use   ov e rall   25   MOSFE T.  Th e  input  sig nal  is  feed   thr ough  T 1  &  T2  MO SF ET’s  w hich   are  ar range d  in   fu ll y  dif fer e nt ia l  pair.   Sec on d  sta ge  is  us e d  for  am plific at i on   t hen  tw o  N OR  gates  t o  pr ov i de  reg e ner at i ve  fe edb ac k  in  t he  end.  G 1,   G2,  G3,  G 4,   G5   &   G6   MO SFE T ’S   are  str uct ured  in  pse ud o  NMOS   te chnol ogy  whic h   form s  the  t wo   NO R  gates   at   end   of   ci rc uit.  Inver te d  and   non - i nverte d  outp ut  is  then  ta ke n  from  V ou t  ( - ) & V out (+ ).     2.3.   Reg e nera tive   Co m pa r ator  in CVSL Tec h no lo gy   Figure  3  de pic ts  the  arch it ect ur e  f or   reg e ne rati ve  com par a tor  desi gn e d  in  CVSL  te ch nolo gy  [15]  [19].  CVSL  te chnolo gy  is  nothing   bu t  casca de  volt age  swi tc h  log ic   or  dif fer e ntial   vo lt ag e  switc h  log ic   [20].   MOS  tra ns ist ors  G 1  t o  G 12   are  use d  t o  de sign   N OR  ga te s  in  CVSL   te chnolo gy.  Ga te   vo lt age  t o  t hese   MOSFET ’S   ar e  app li ed  in  dif fer e ntial   fo rm   t hat  al te r  the   on  &  of f  ti m e   of   these  MOSF E T’S  w hich  res ults  in  decr ease  in  power   dissi patio n  [21].  I nputs  are  giv e n  to  th e  gate  te r m inal  of   T1  &  T 2  MOSFET ’s  &  ou t put   from  V ou t  (+)  and Vo ut ( - ) . T he nu m ber   of  MOSFET  used  for  t his ar c hite ct ur e is  31.           Figure  3. Re ge n erati ve  Com par at or in C VSL t ech no l og y       2.4.   Reg e nera tive   Co m pa r ator  in P ower G at i ng  Tec hn olog y   Fig ure   4  de picts  the  arch it ect ur e  for  re ge ne rati ve  com par a tor  usi ng  po w er  gatin g  te ch no l og y  [ 16] .   Power   Gati ng  is  the  m os t  effe ct ive  te ch nique  to   re duce  t he   powe r  dissip at ion   es pecial ly   le akag e   po w er  [ 22]   [23].  P re - c harge  an d  e valuat ion   m od e  are  f ollow e d  for  th e   execu ti on   of  fu ll   com par is on   phase.  D ua l  inp ut   fu ll y  dif fer e ntial   pair  that  co m pr ise   of   T1   &  T2  M OS F E T’s  are  us e d  f or  fee ding  the  i nput  sig nal  an d  outp ut   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  Elec  &  C om p  En g     IS S N: 20 88 - 8708       An alysis of C MOS Co m pa r at or  in  90 nm Te chnolo gy  wi th   Diff erent P ower Reduct io n  . ..   ( Anil K ha t ak)   4925   from   Vo ut  ( + )   and   V ou t  ( - ) .  P1 ,  P2,  P3   &  P4   MO SFET S   are  us e d  to  operate  the  ci rc uit  in  Pr e - cha r ge  an d   evaluati on  m od e.  G 1  to  G 8  MOSFET ’S  ar e  us e d  for  des ign in g  t wo  nor   gates  at   the   e nd  of  the   sc he m at ic .   Substanti al   power   reducti on  is  ob ta ine d  wi th  this  te chn i que.  T otal  MOS  de vices  us e d  in  this  te ch ni qu e  i s   sam e as CVSL  te chnolo gy.           Figure  4. Re ge ner at ive  Com par at or in  Powe r  G at ing Tec hn ology       3.   RESU LT S  AND DI SCUS S ION   In   t his  se gm ent  transient  a na ly sis  fo r   the  a bove  f our  ci rc uits  are  done   by  va ryi ng  c ha nn el   widt h,  su pply   vo lt age   and tem per at ure. Sim ulati on s  are  perform ed  us in g  s pice  bas ed 90 nm  CM OS   te c hnology .   Figure  5  gi ves   the  grap hical   detai ls  re gardi ng  to   the   po w er  c onsu m ption   a nd  c urren t   dr a w n  f or  t he   reg e ner at i ve  c om par at or   [ 8]  and  it s  va riat io n  with  c hannel   widt h  a nd  s upply  volt age  res pecti vely .  I n  F igure   5( a )  cha nnel   width   is  va rie d  from   1  µ m   to  5  µm   by  keep in g  the  s upply  volt age  c on sta nt  ( 0.7  V ).   Th e   per ce ntage   inc rease  due  to   the  var ia ti on  i n  cha nnel   wi dth  is  38. 67.  Fig ure  5(b)  s hows  var ia ti ons  i n  powe r   dissipati on  a nd  cu rr e nt  dra wn  by  var yi ng  t he   sup pl y  volt age  from   1. 7  V   to  0.7  V  at   c ha nn el   widt h  of  1µm .  Du e  to  t his  vari at ion  po wer di ssipati on d ec re ases b y  98  per c ent.        (a)             (b)     Figure  5. (a )  P ow e r  c onsu m ption   & c urren t  draw n vs  c ha nnel  w idth ;   ( b)   P ow e r  c onsu m ption   & c urren t  draw n  vs  s upply  vo lt a ge       Table  1  gi ves  the  detai ls  re ga rd i ng   t o  the  va riat ion s  i n  po w er  co nsum ption   an d  c urre nt  draw n  by  the   ci rcu it   to  the  va ryi ng   te m per at ur e  in  dif fer e nt   m od es  i.e.  le akag e ,  sta ti c,  dynam ic ,  total .  Power  co nsum ptio n  and cu rr e nt  dr a wn v al ues  s ho ws  var ia ti ons  wh e n  te m per at ur e  v a ries f r om  - 35 ᵒ t o 8 0ᵒ  Ce lsi us .       0. 6 0. 8 1. 0 1. 2 1. 4 1. 6 0 500 1000 1500 Sup pl y  v ol tage  (v ol ts)   Pow e r c onsumpt ion (µW )   Cu rre nt  dra w n (µA ) 1 3 5 0 2 4 6 20 40 60 80 100 120 Cha nn e l  w id th  (µm )   Pow e r c onsumpt ion (µW )   Cu rre nt  dra w n (µA ) Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2088 - 8708   In t J  Elec  &  C om p  En g,   V ol.  8 , N o.   6 ,  Dece m ber  2 01 8   :   4922   -   4931   4926   Table  1.   T otal , st at ic , d ynam ic  & leaka ge  po wer co nsum pti on of  reg e ne rati ve  com par at or  at dif fer e nt  tem per at ur e   Te m p   Leakag e   Static   Dy n a m i c   Total   PC (nW )   CD (nA)   PC (µW )   CD (µA)   PC (µW )   CD  (µA)   PC (µW )   CD (µA)   80ᵒ   1 2 2 .85     1 7 5 .50     1 3 .57     1 9 .39     1 .91     2 .73     1 5 .49     2 2 .12     75ᵒ   1 1 1 .62     1 5 9 .46     1 3 .62     1 9 .45     1 .84     2 .64     1 5 .47     2 2 .10     65ᵒ   0 9 1 .41     1 3 0 .59     1 3 .70     1 9 .58     1 .71     2 .44     1 5 .41     2 2 .02     55ᵒ   0 7 4 .02     1 0 5 .75     1 3 .78     1 9 .69     1 .56      2 .23     1 5 .35     2 1 .93     45ᵒ   0 5 9 .22     0 8 4 .60     1 3 .85     1 9 .79     1 .41     2 .02     1 5 .26     2 1 .81     35ᵒ   0 4 6 .76     0 6 6 .81     1 3 .90     1 9 .86     1 .25     1 .79     1 5 .16     2 1 .65     25ᵒ   0 3 6 .42     0 5 2 .03     1 3 .92     1 9 .89     1 .09     1 .56     1 5 .02     2 1 .46     15ᵒ   0 2 7 .96     0 3 9 .94     1 3 .92     1 9 .89     0 .93     1 .34     1 4 .86     2 1 .23     05ᵒ   0 2 1 .14     0 3 0 .20     1 3 .88     1 9 .83     0 .78     1 .12     1 4 .66     2 0 .95     00ᵒ   0 1 8 .28     0 2 6 .11     1 3 .84     1 9 .77     0 .71     1 .01     1 4 .55     2 0 .79     - 05ᵒ   0 1 5 .74     0 2 2 .49     1 3 .79     1 9 .70     0 .64     0 .91     1 4 .43     2 0 .62     - 15ᵒ   0 1 1 .56     0 1 6 .52     1 3 .64     1 9 .49     0 .51     0 .73     1 4 .16     2 0 .23     - 25ᵒ   0 0 8 .39     0 1 1 .99     1 3 .44     1 9 .20     0 .41     0 .58     1 3 .85     1 9 .79     - 35ᵒ   0 0 6 .04     0 0 8 .63     1 3 .18     1 8 .82     0 .32     0 .46     1 3 .50     1 9 .29         As  the   te m per at ur e  in creases   le akag e   &   dynam ic   po wer  c on s um ption   in creases  on  the   oth e r  ha nd   sta ti c  po wer   c onsu m ption   al so  sh ows  this  inc reasin g  patte r n  bu t  sli gh t  va riat ion   at   hig he r  tem per at ur es .  Th us ,   the  total   powe r  co nsum ption   al so   increase s   from   13 .50  µ W  at   - 35ᵒ  C  to  15. 49  µ W   at   80 ᵒ  C.  T otal  powe r   consum ption  i ncr ease s  by 14 perce nt  du e  to t he  va riat ion i n t e m per at ure.    Figure  6   gi ves   the  grap hical   detai ls  re gardi ng  to   the   po w er  c onsu m ption   a nd  c urren t   dr a w n  f or  t he   reg e ner at i ve  com par at or   de sign e d  us i ng  psu edo   NMOS   te c hnology  an d  it s  var ia ti on   with  cha nn el   wi dth   an d  Supp ly   vo lt age   res pecti vely .  I n  F i gure  6 (a )  c hannel  width  is  var ie d  from   1  µ m   to  5  µm   by  kee ping  the  supp l y   vo lt age   co ns ta nt  ( 0.7  V) .   Th e  powe r  c on s um pt ion   is  m axi m u m   at   2. 5  µ m   that  is  137.13  µ W   at   t his  ci rcu it   al so   dra w  m a xim u m   cur ren t   from   su pply   vo lt age .  Fi gur e  6 ( b)  s hows  var ia ti ons  in   powe r  dissipati on  a nd   current  draw n  by  var yi ng  the   su pply   vo lt ag e  fr om   1. 7  V  to  0.7  V  at   chan nel  wi dth   of   1  µ m .  Du e  to  this   var ia ti on  m inim u m   po wer  co ns um ption  is  a t  0.7  V  t hat  is  126.5 3  µ W  a n d  m axi m u m   at   1.5  V  t hat  is  1106. 00  µ W .             (a)             (b)     Figure  6.  (a )  P ow e r  c onsu m ption   &   c urren t  draw n vs  c ha nnel  w idth ;  ( b)   P ow e r  c onsu m ption   & c urren t  draw n  vs  s upply  vo lt a ge       Table  2  gi ves  the  detai ls  re ga rd i ng   t o  the  va riat ion s  i n  po w er  co nsum ption   an d  c urre nt  draw n  by  the   ci rcu it   to  the  va ryi ng   te m per at ur e  in  dif fer e nt   m od es  i.e.  le akag e ,  sta ti c,  dynam ic ,  total .  Power  co nsum ptio n  and   c urren t  dr awn   values  s hows  var ia ti ons   wh e n   tem perat ur e  va ries  from   - 35 ᵒ  to  80ᵒ  Ce lsi us .  As   the  tem per at ur e  in creases lea kage &  dynam ic  p ow e r  c onsu m ption  i ncr ease s  with a ppr ox im at el y 30 0%   vari at ion .            0. 6 0. 8 1. 0 1. 2 1. 4 1. 6 0 500 1000 1500 Sup pl y  v ol tage  (v ol ts)   Pow e r c onsumpt ion (µW )   Cu rre nt  dra w n (µA ) 1 3 5 2 4 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 Cha nn e l  w id th  (µm )   Pow e r c onsumpt ion (µW )   Cu rre nt  dra w n (µA ) Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  Elec  &  C om p  En g     IS S N: 20 88 - 8708       An alysis of C MOS Co m pa r at or  in  90 nm Te chnolo gy  wi th   Diff erent P ower Reduct io n  . ..   ( Anil K ha t ak)   4927   Table  2.   T otal , st at ic , d ynam ic  & leaka ge  po wer co nsum pti on of  reg e ne rati ve  com par at or  (psu e do  NMO S)  at  diff e re nt tem pe ratur e   Te m p   Leakag e   Static   Dy n a m i c   Total   PC (µW )   CD (µA)   PC (µW )   CD (µA)   PC (µW )   CD (µA)   PC (µW )   CD (µA)   80ᵒ   1 5 .62   2 2 .31   0 8 0 .43   1 1 4 .90   3 2 6 .61   4 6 6 .59   4 0 7 .04   5 8 1 .49   75ᵒ   1 4 .84   2 1 .20   0 8 1 .36   1 1 6 .23   3 3 0 .40   4 7 2 .00   4 1 1 .77   5 8 8 .24   65ᵒ   1 3 .34   1 9 .06   0 8 3 .29   1 1 8 .99   0 8 0 .38   1 1 4 .83   1 6 3 .67   2 3 3 .82   55ᵒ   1 1 .92   1 7 .03   0 8 5 .31   1 2 1 .87   0 6 3 .16   0 9 0 .23   1 4 8 .47   2 1 2 .11   45ᵒ   1 0 .59   1 5 .13   0 8 7 .42   1 2 4 .89   0 5 1 .38   0 7 3 .40   1 3 8 .81   1 9 8 .30   35ᵒ   0 9 .35   1 3 .36   0 8 9 .64   1 2 8 .06   0 4 2 .21   0 6 0 .30   1 3 1 .85   1 8 8 .37   25ᵒ   0 8 .22   1 1 .74   0 9 1 .97   1 3 1 .39   0 3 4 .55   0 4 9 .36   1 2 6 .53   1 8 0 .75   15ᵒ   0 7 .19   1 0 .28   0 9 4 .42   1 3 4 .89   0 2 7 .51   0 3 9 .30   1 2 1 .93   1 7 4 .19   05ᵒ   0 6 .28   0 8 .98   0 9 7 .01   1 3 8 .58   0 2 0 .06   0 2 8 .66   1 1 7 .07   1 6 7 .25   00ᵒ   0 5 .87   0 8 .39   0 9 8 .35   1 4 0 .50   0 1 6 .10   0 2 3 .00   1 1 4 .46   1 6 3 .51   - 05ᵒ   0 5 .49   0 7 .84   0 9 9 .73   1 4 2 .48   0 1 2 .09   0 1 7 .27   1 1 1 .82   1 5 9 .75   - 15ᵒ   0 4 .82   0 6 .89   1 0 2 .61   1 4 6 .59   0 0 4 .00   0 0 5 .72   1 0 6 .62   1 5 2 .32   - 25ᵒ   0 4 .29   0 6 .13   1 0 5 .66   1 5 0 .95   - 0 0 3 .97   - 0 0 5 .68   1 0 1 .69   1 4 5 .27   - 35ᵒ   0 3 .89   0 5 .56   1 0 8 .90   1 5 5 .57   - 0 1 1 .31   - 0 1 6 .17   0 9 7 .58   1 3 9 .40       On   the  oth e r   hand,   sta ti c  powe r  co ns um pt ion   f ollows  inv ers e  ru le   with  tem per at ur e  ha ving   m axi m u m   value  of  10 8.90   µ W  at   - 35ᵒ  C.  T hu s ,  the   total   powe r  c onsu m ption   al so  inc rea ses  f ro m   97 . 58   µ W   a t   - 35ᵒ  C   to  407.0 4  µ W  at   80 ᵒ  C.  T otal  power  co nsum ption  increa ses   by  31 7%  due   to  t he  var ia ti on  in   tem per at ur e .    Figure  7  gi ves   the  grap hical   detai ls  re gardi ng  to   the   po w er  c onsu m ption   a nd  c urren t   dr a w n  f or  t he   reg e ner at i ve  c om par at or   desi gn e d  us in g  C VS L  te c hnol ogy  an d  it s  var i at ion   with  c ha nn el   widt h  a nd  supp ly   vo lt age  res pecti vely .  Figure  7(a)  dep ic t  the  var it io ns   w he n  channel  wi dth  is  var ie d  fro m   1  µ m   to  5  µ m   by  keep i ng  t he  s upply v oltage c on sta nt (0. 7  V ) . Th e  powe r  co ns um ption   for t his circu it  is m axi m u m  at 5  µ m  that  is  256.6 7  µ W  and  dra w  m axim u m   cur ren t  from   su pp ly   v olt age.  O n  the   ot her si de  in   fi gure  7(b)   t he  var i at ion s   in pow e r  dissi pa ti on  and curr e nt d ra w n  by v a ryi ng  the s uppl y vo lt age fro m  1 . 7  V  to  0.7 V at chan nel  widt h  of  1  µm   is  sh own.   D ue  to  this   var ia ti on   m ini m u m   po wer   consum ption   is  at   0. 7  V  th at   is  18 .94  µW   a nd   m axi m u m  at 1.3  V  that i s  39 9.59 µ W.     (a)             (b)     Figure  7. (a )  P ow e r  c onsu m ption   & c urren t  draw n vs  c ha nnel  w idth ;   ( b)   P ow e r  c onsu m ption   & c urren t  draw n  vs  s upply  vo lt a ge       Table  3  gi ves  the  detai ls  re ga rd i ng   t o  the  va riat ion s  i n  po w er  co nsum ption   an d  c urre nt  draw n  by  the   reg e ner at i ve  com par at or   design e d  usi ng  CV SL  te chnolo gy   to  the  var yi ng   tem per at ur e  in  dif fer e nt  m o des  i.e .   le akag e,   sta ti c,  dy nam ic ,  total .  Power  c onsu m ption   an d  c urren t  dr a wn  val ues  s hows   va riat ion s   w he n  tem per at ur e  va ries  f ro m   - 35ᵒ  to  80ᵒ  Ce ls ius.  As  the   te m per at ur e  inc r eases  le aka ge   powe r  c on s um pt ion   increases  with  appr ox im at ely  300%  per ce nt  var ia ti on  m axi m u m   value  of   2378. 64   nW   at   80 ᵒ  C.  On   t he  othe r   hand,   sta ti c  po wer   co nsum pti on  inc reases  w it h  increase   in  tem per at ur e   ha ving  m axi m u m   value   of  0.9 3  µ W   at   80 ᵒ  C.  Dynam ic   power   c ons um ption   show s  abru pt  natu r e  as  it   increases  and   dec reas es  with  te m per at ur e   var ia ti ons.   Ma xim u m   value  of  dynam ic   po w er  c on s um ption   i s  23. 37  µ W  at   65ᵒ  C  &  m ini m u m   value  of  16. 34   µ W   at   - 5°   C .  Th us ,  t he  total   powe r  c on s um pt ion   al so  f ol lows   the   sam e  abru pt  nat ure  as  dy nam ic   powe r  consum ption   f ollows.  Total   powe r  co ns um ption   at ta ins  it s  m axi m u m   value  of  24. 20µ W   at   65ᵒ  C  and  m ini m u m  v al ue  of   16.77 µ W a t  - 5° C.        1 3 5 2 4 20 40 60 80 100 120 Cha nn e l  w id th  (µm )   Pow e r c onsumpt ion (µW )   Cu rre nt  dra w n (µA ) 0. 6 0. 8 1. 0 1. 2 1. 4 1. 6 0 500 1000 1500 Sup pl y  v ol tage  (v ol ts)   Pow e r c onsumpt ion (µW )   Cu rre nt  dra w n (µA ) Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2088 - 8708   In t J  Elec  &  C om p  En g,   V ol.  8 , N o.   6 ,  Dece m ber  2 01 8   :   4922   -   4931   4928     Table  3.   T otal , st at ic , d ynam ic  & leaka ge  P ower  cons um pti on of  reg e ne rati ve  com par at or  ( CV SL  Tech no l og y)  at  d if fer e nt tem per at ur e   Te m p   Leakag e   Static   Dy n a m i c   Total   PC (nW )   CD (nA)   PC (µW )   CD (µA)   PC (µW )   CD (µA)   PC (µW )   CD (µA)   80ᵒ   2 3 7 8 .6 4   3 3 9 8 .0 6   0 .93   1 .33   0 0 .00   0 0 .01   0 0 .94   0 1 .34   75ᵒ   2 2 6 1 .2 7   3 2 3 0 .3 8   0 .89   1 .28   0 0 .00   0 0 .01   0 0 .90   0 1 .29   65ᵒ   2 0 3 5 .8 1   2 9 0 8 .3 0   0 .82   1 .18   2 3 .37   3 3 .39   2 4 .20   3 4 .57   55ᵒ   1 8 2 3 .3 5   2 6 0 4 .7 8   0 .76   1 .08   2 1 .25   3 0 .36   2 2 .02   3 1 .45   45ᵒ   1 6 2 4 .5 4   2 3 2 0 .7 7   0 .69   0 .99   1 9 .96   2 8 .52   2 0 .66   2 9 .52   35ᵒ   1 4 3 9 .9 7   2 0 5 7 .0 9   0 .63   0 .91   1 9 .06   2 7 .23   1 9 .70   2 8 .14   25ᵒ   1 2 7 0 .1 3   1 8 1 4 .4 7   0 .58   0 .83   1 8 .36   2 6 .23   1 8 .94   2 7 .06   15ᵒ   1 1 1 5 .4 9   1 5 9 3 .5 5   0 .52   0 .75   1 7 .74   2 5 .34   1 8 .27   2 6 .10   05ᵒ   0 9 7 6 .4 5   1 3 9 4 .9 4   0 .47   0 .68   1 7 .05   2 4 .37   1 7 .53   2 5 .05   00ᵒ   0 9 1 2 .9 2   1 3 0 4 .1 8   0 .45   0 .64   1 6 .69   2 3 .85   1 7 .15   2 4 .50   - 05ᵒ   0 8 5 3 .4 4   1 2 1 9 .2 1   0 .43   0 .61   1 6 .34   2 3 .34   1 6 .77   2 3 .96   - 15ᵒ   0 7 4 6 .8 6   0 1 6 6 .9 5   0 .38   0 .55   2 2 .19   3 1 .71   2 2 .58   3 2 .26   - 25ᵒ   0 6 5 7 .1 7   0 9 3 8 .8 2   0 .34   0 .49   1 9 .33   2 7 .62   1 9 .68   2 8 .12   - 35ᵒ   0 5 8 4 .9 8   0 8 3 5 .6 9   0 .30   0 .44   1 8 .03   2 5 .76   1 8 .34   2 6 .20       Figure  8  giv e s  the  detai ls  reg a rd i ng  to  t he  powe r  co nsum ption   a nd  curre nt  dra w n  f or  th e   reg e ner at i ve  c om par at or   desi gn e d  us in g  po wer   gatin g  te c hnology.  Fig ure  8( a )  grp hical y   sh ows  t he  va riat ion s  wh e n  c hannel  width   is  var ie d  from   1  µ m   to  5  µm   by  keep ing   t he  s upply  vo lt age  c onsta nt  ( 0.7  V ).   T he   powe r   consum ption   i s  m axi m u m   at   5  µm   that  is  62 . 20   µ W  at   this  ci rcu it   al so   draw  m axi m u m   current  of   88. 86   µ A   from   su pp ly   volt age.   Fig ur e   8(b)   sho ws  va riat ion s  i n  po wer   dissipati on  an d  c urre nt  dr a w n  by  var y ing   t he   su pply   volt age   from   1. 7  V  t o  0.7  V  at   ch ann el   width   of  1  µm .  Du e  to  this  va riat ion   m ini m u m   powe r  consum ption  is  at 0.7  V  t hat is  21.66 µ W  an d m axi m u m  at 1. 5 V t hat is  192.7 5  µ W.         (a)             (b)     Figure  8. (a )  P ow e r  c onsu m ption   &   c urren t  draw n vs  c ha nnel  w idth ;  ( b)   P ow e r  c onsu m ption   & c urren t  draw n  vs  s upply  vo lt a ge       Table  4  gi ves  the  detai ls  re ga rd i ng   t o  the  va riat ion s  i n  po w er  co nsum ption   an d  c urre nt  draw n  by  the   reg e ner at i ve  c om par at or   des ign e d  us in g  powe r  gatin g  te chnolo gy  to   the  var yi ng  te m per at ur e  in   diff e re nt  m od es  i.e.  le ak age,  sta ti c,  dynam ic ,  total .  As   the  te m per at ure  increase s  le a kag e   po wer   c onsu m ption  incr eases   with  a pproxim at el y  30 0%   pe rcen t  var ia ti on   m axi m u m   val ue  of   33. 53   nW  at   80ᵒ  C .  O n  the  ot her   ha nd,  sta ti c   powe r  c on s umpti on inc reases  w it h  i ncr ease  i n  te m per at ur e   hav i ng m axi m um  v al ue  of  46 .53 n W  at  80ᵒ   C.                 1 3 5 0 2 4 6 20 40 60 80 100 Cha nn e l  w id th  (µm )   Pow e r c onsumpt ion (nW )   Cu rre nt  dra w n (n A ) 0. 6 0. 8 1. 0 1. 2 1. 4 1. 6 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 Sup pl y  v ol tage  (v ol ts)   Pow e r c onsumpt ion (nW )   Cu rre nt  dra w n (n A ) Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  Elec  &  C om p  En g     IS S N: 20 88 - 8708       An alysis of C MOS Co m pa r at or  in  90 nm Te chnolo gy  wi th   Diff erent P ower Reduct io n  . ..   ( Anil K ha t ak)   4929   Table  4.   T otal , st at ic , d ynam ic  & leaka ge  P ower  cons um pti on of  reg e ne rati ve  com par at or  (gati ng  Tech no l og y)  at  d if fer e nt tem per at ur e   Te m p   Leakag e   Static   Dy n a m i c   Total   PC (nW )   CD (nA)   PC (nW )   CD (nA)   PC (nW )   CD (nA)   PC (nW )   CD (nA)   80ᵒ   3 3 .53   4 7 .91   4 6 .53   6 6 .47   0 .00 7 6 0   0 .01 0 8 6   4 6 .52   6 6 .46   75ᵒ   3 0 .36   4 3 .37   4 3 .74   6 2 .48   0 .00 5 1 1   0 .00 7 3 0   4 3 .73   6 2 .48   65ᵒ   2 4 .66   3 5 .24   3 8 .48   5 4 .97   0 .00 2 3 8   0 .00 3 3 9   3 8 .48   5 4 .97   55ᵒ   1 9 .80   2 8 .29   3 3 .66   4 8 .09   0 .00 1 1 8   0 .00 1 6 7   3 3 .66   4 8 .08   45ᵒ   1 5 .69   2 2 .41   2 9 .26   4 1 .81   0 .00 0 6 2   0 .00 0 8 7   2 9 .26   4 1 .80   35ᵒ   1 2 .25   1 7 .51   2 5 .26   3 6 .09   0 .00 0 3 4   0 .00 0 4 8   2 5 .26   3 6 .09   25ᵒ   0 9 .43   1 3 .47   2 1 .66   3 0 .95   0 .00 0 1 9   0 .00 0 2 6   2 1 .66   3 0 .95   15ᵒ   0 7 .13   1 0 .19   1 8 .46   2 6 .38   0 .00 0 0 9   0 .00 0 1 3   1 8 .46   2 6 .38   05ᵒ   0 5 .30   0 7 .58   1 5 .68   2 2 .41   0 .00 0 0 3   0 .00 0 0 3   1 5 .68   2 2 .41   00ᵒ   0 4 .54   0 6 .49   1 4 .45   2 0 .65   0 .00 0 0 0   0 .00 0 0 0   1 4 .45   2 0 .65   - 05ᵒ   0 3 .58   0 5 .11   1 3 .32   1 9 .03   0 .00 0 0 3   0 .00 0 0 3   1 3 .32   1 9 .03   - 15ᵒ   0 2 .58   0 3 .68   1 1 .37   1 6 .25   0 .00 0 0 7   0 .00 0 0 9   1 1 .37   1 6 .25   - 25ᵒ   0 1 .83   0 2 .62   0 9 .82   1 4 .03   0 .00 0 1 1   0 .00 0 1 5   0 9 .82   1 4 .03   - 35ᵒ   0 1 .41   0 2 .01   0 8 .92   1 2 .95   0 .28 3 7 6   0 .61 1 6 4   0 8 .64   1 2 .34       Dynam ic   po w er  co nsum ption   s hows  ve ry  sm a ll   var ia ti on s   of  few   nW.   T hus,  t he   total   powe r   consum ption   a lso  at ta ins  m arg inal  value  as  com par ed  to  e arli er  discuss  ci rcu it s.  Total   powe r  consum ption   at ta ins its m axi m u m  v al ue  of  46.52 n W  at   80ᵒ C a nd m ini m u m  v al ue  of  8.64 nW at  - 35° C.     Table  5  s how s   the  bri ef  c omparis on   of  the  resu lt s  f or  al l  f our  ty pes  of   sc hem atics  discu ssed  a bove.  The  re gen e rati ve  com par at or   us in g  powe r  ga ti ng   te chn i que  sh ows  m ini m um   po wer   co nsum ption   of   21.66 61 4  nW as c om par ed  to  o t her s  wh il e d ra wing a c urren t  of  30. 95 163 n A  f r om  0 .7   V  s upply  vo lt age.        Table  5.  C om par iso n of res ults     Reg en erative  co m p a rator   Reg en erative  co m p a rator  with   p seu d o  NM OS   Reg en erative  co m p a rator  with   CVSL   Reg en erative  co m p a rator  with   p o wer  g atin g   Te m p e rature   2 5 ᵒC   2 5 ᵒC   2 5 ᵒC   2 5 ᵒC   No .  Of   MO SFE TS   27   25   31   31   Ch an n el L en g th     9 0  n m   9 0  n m   9 0  n m   9 0  n m   Ch an n el W id th     1  µ m   1  µ m   1  µ m   1  µ m   Su p p ly  vo ltag e   0 .7 V   0 .7 V   0 .7 V   0 .7 V   Total Po wer  con su m p tio n   1 5 .02 6 9 6 µW   1 2 6 .5312 8  µW   1 8 .94 7 4 5  µW   2 1 .66 6 1 4 n W   Total Cu rr en t dr aw n   2 1 .46 7 0 8 µA   1 8 0 .7589 7  µA   2 7 .06 7 7 9  µA   3 0 .95 1 6 3 n A       Table  6  s how s  the  va riat ion s  in  the  po wer   c onsu m ption s  for  al l  f our  sc hem atic s  wh e n  th e   tem per at ur e  is  var ie d  f r om   - 35 ᵒ to  +80ᵒ Cel s ius.       Table  6.   Perce ntage va riat ion Po wer c on s um pt ion   (P C)  wi th te m per at ure     Reg en erative  co m p a rator   Reg en erative co m p arator  with  ps eu d o  NM O S   Reg en erative co m p arator  with  CVSL   Reg en erative co m p arator  with  po wer  g atin g   Te m p e rature   - 3 5 ᵒ  to  +80 ᵒ   - 3 5 ᵒ  to  +80 ᵒ   - 3 5 ᵒ  to  +80 ᵒ   - 3 5 ᵒ  to  +80 ᵒ   Leakag e PC   8 3 .39   to  237.2 7   5 2 .63  to 8 9 .9 3   4 5 9 5 7 .2 to  87 .27   8 5 .02   to  255.6 5   Static PC   5 .37  to 2 .51   1 8 .40  to 1 2 .5 5   4 6 .79  to 6 0 .5 7   5 8 .80  to 1 1 4 .76   Dy n a m i c PC   7 0 .19  to 7 4 .1 6   1 3 2 .75  to 8 4 5 .24   1 .79  to 9 9 .95   1 4 9 2 4 7   to   3 9 0 0   Total PC   1 0 .10  to 3 .08   2 2 .87  to 2 2 1 .69   3 .17   to   9 5 .02   6 0 .11   to  114.7 2       4.   COMP AR I S ON   In   orde r  to  c om par e  si m ulatio n  res ults  f our  m or e  com par at or   st ru ct ur es   ar e  again  sim ulated   in  90nm  CM OS   te ch no l og y.  T hese  fou r  struct ur es  a re   dynam ic   co m par at or   (c onve ntion al )  [ 24 ] ,  dynam ic   co m par at or  (do ub le   ta il )  [2 4],  dy nam ic   com par at or   ( m od ifie d  doub le   ta i l)  [2 4],   c om par at or   wit h  two  cr os s - c oupled   inv e rters  [ 25 ] .   Re su lt s  that  a re  obta ined  a fter  si m ulati on   al ong  with  f ou r  recent  c om par at or   str uct ures  [26]   [27 ] - [ 29]   w hich  are  al s o  incl ud e d  for  c om par iso n  are  sho wn   i n  T a ble  7.  Re ge ner at ive   com par at or   ( Power   gating) s h ows  op ti m u m  r esults i n  c om par iso n.         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2088 - 8708   In t J  Elec  &  C om p  En g,   V ol.  8 , N o.   6 ,  Dece m ber  2 01 8   :   4922   -   4931   4930   Table  7.  C om par iso n of res ults at  25ᵒ Cel sius     No .  o f   MOSF ET S   Ch an n el  Leng th   Ch an n el  W id th   Su p p ly   v o ltag e   Total Po wer   co n su m p tio n   Dy n a m i c Co m p a ra to r  (Co n v en tio n al)  [ 2 4 ]   09   9 0  n m   1  µ m   0 .7 V   0 2 .77  nW   Dy n a m i c Co m p a ra to r   (Dou b le T ail )  [ 2 4 ]   14   9 0  n m   1  µ m   0 .7 V   1 0 .60  nW   Dy n a m i c Co m p a ra to r  (M o d if ied  Dou b le T ail)  [ 2 4 ]   18   9 0  n m   1  µ m   0 .7 V   1 4 .19  nW   Co m p a rator wi th  t wo  cr o ss - co u p led  inv erter s [ 2 5 ]   15   9 0  n m   1  µ m   0 .7 V   1 3 .84  µW   [ 2 6 ]   14   9 0  n m   -   1 .0 V   8 2 .00  µW   [ 2 7 ]   -   40   nm   -   0 .6   V   0 1 .50  µW   [ 2 8 ]   16   180   nm   -   1 .6 V   1 7 .00  µW   [ 2 9 ]   06   65   nm   -   1 .2 V   7 5 5 .00  µW   Reg en erative co m p arator  [ 1 3 ]   27   9 0  n m   1  µ m   0 .7 V   1 5 .02  µW   Reg en erative co m p arator  with  po wer  gatin g   31   9 0  n m   1  µ m   0 .7 V   2 1 .66  nW       So ,  by  com pari ng   on   t he  basis  of   powe r  c onsu m ption   with  it s  var ia ti on   wi th  cha nn el   widt h,   s upply   vo lt age   &  te m per at ur es  it   is  cl early   ob se rved  that  r ege ne rati ve  com par a tor  with  po we r  gatin g  s how   good   perform ance wi th r es pect to  ot her s.       5.   CONCL US I O N   Thr ee   di ff e rent   power  re duct ion   te c hn i qu e s   are  im ple m ented  on  reg e ne r at ive  com par at or   ci rcu it s.   Ou t  of   the se  th ree  te ch niques  powe r  gatin g  t echn i qu e  sho w s  substanti al   de crease  in  total   power   c ons um pt ion   al ong  with  the   reducti on   i n  le akag e  c urre nt.  Total   po we r  consum ption   of  15. 026  µ W   r edu ce d  to  21.66 6  nW  for  re ge ner at iv e  com par at or   with  po wer   ga ti ng   te ch nique   wh ic h  certai nl y  i m pr ov es  it s  perf or m ance.   Four  conve ntion al  &  f our  rece nt  c om par at or   str uc tures  a re  com par e d  with  re ge ner at ive  c omparat or  ( po wer  gatin g).   Hen ce  it   is  observ e d  that  the   reg e ner at ive  c om par at or   wit h  powe r  gatin g  te chn i que  shows  optim u m   powe r   consum ption   with  hi gh  sp ee d  of  op e rati on  du e  t o  re ge nerat ive  la tc h  at   it s  en d.   T his  de f init el y  will   inc rease  it s   app li cabil ti es in  high s pee d  a nd lo w  powe r UD SM data  conv e rter ci rcu it s  d esi gn s .       REFERE NCE S     [1]   B.   Ra za v i, “P rinc iples of  Da ta C onver sion S y st e m   Design , ”  AT & T B ell  laboratori es ,   IE EE Press, 1995.    [2]   P.  E. Allen and  D.  R.   Holber g ,   “ CMO S Anal og  Circ uit Design, ”   Oxford Unive rs i t y   Press ,   Se cond   Edition, 2002 .   [3]   C.   Fa y om i,   e t  al . ,   “ Low  power/ l ow  volt age  high - spee d  CMO S  diffe ren ti a l  tr ac k  and  latch  compara tor  with   rail - to - rai l   input,”   Proc . ISCAS5 ,   pp .   653 – 656 ,   2000 .   [4]   A.  Al ,   et  al. ,  “ An  Im prove d  A  Low  Pow er  C MO S  TIQ  Compa rat or   Flash  A DC, ”   TEL KOMNIKA  Indone sia n  Journal  of   Elec t rical   Engi ne erin g,   v ol /i ss ue:  12 ( 7 ) ,   pp .   5204 - 521 0,   2014 .   [5]   M .   Marufuz za m an,   et   a l. ,   “ Desig n  of  3 - Bit   AD C  i n  0. 18μm   CMOS Proc ess,”   TEL KOMNIKA  Indone sian J ournal   o f  El e ct rica l  Eng in ee ring,   v ol .   12 ,   pp.   5197 - 5203 ,   2014.     [6]   M .   Muham ad ,   e t  al . ,   “ Design  o f  Low  Pow er  L ow  Noise  Am pli fie r   using  Gm - boosted  T ec hniq ue, ”   Indone sian   Journal  of   Elec t rical   Engi ne erin g  and  Computer   Sci en ce   ( IJE ECS ) ,   v ol.   9 ,   pp .   685 - 689,   2018 .     [7]   B.   Goll  and  H.   Zi m m ermann,   “ Low  power  600 MH z  compara to r  for  0. 5 V  suppl y   vo lt ag e  in   0. 12 µm   CM OS , ”  IE EE   El e ct ron.   Lett.   V ol/ issue :   43 ( 7 ) ,   p p.   388 - 390 ,   200 7.   [8]   S .   Go y al   and   V .   Sulocha n a,   “ De sign  of  Low  Leaka ge   Multi   Thr eshold  (V th )  CM OS   Le vel  Shifter,”   In te rnationa l   Journal  of   Elec t rical   and   Computer  Eng ine ering   ( IJE CE) ,   v ol. 3,  pp.   584 - 592 ,   20 13.   [9]   N .   Mukaha r  and   S .   H .   Ruslan,   “ A  93. 36  dB,   161   MH z  CMO S  O per ational   Tra ns conduc t anc e   Am pli fier  (OTA)  for  a  16  Bit   Pip el i ne  Analog - to - D igi tal  Conver te r   (AD C), ”  Inte r nati onal  Journal  of  E le c tric al   and  Computer  Engi ne ering  ( IJ ECE ) ,   v o l .   2 ,   pp .   106 - 111,   2012.   [10]   S.  K.  Patna ik  a nd   S.  Bane rj ee,   “ Noise  and  Err or  Anal y sis  and   Optimiza ti on  o f  a  CMO S  La tched  Com par at or ,   Inte rna ti ona l  Co nfe ren c e  on   Co m m unic at ion  T e chnol og y   and  S y stem  Design   2 011, ”  Proce d ia  Engi ne ering ,   vo l.   30 ,   pp .   210 – 217 ,   2012.     [11]   G.   M.  Yin,   et   a l. ,   “ A  high - spee d  CMO S  compara tor  with  8 - bi t  re soluti on, ”  IE EE   J.   Sol id  Sta te   C i rcuit s ,  vol /i ss ue:  27(2),   pp .   208 – 2 11,   1992 .   [12]   J .   N .   Redd y ,   e t  al. ,   “ Subthreshold  Dual  Mode  Logi c,”  Bul l et in  o f  El ectric a l  Enginee ring  and  Informatic s   ( BE EI) ,  v ol .   3 ,   pp .   141 - 1 48,   2014 .     [13]   M.   Saber i  and   R .   Lot fi ,   “ Segme nte d  Archi te c tu re  for  Succe ss ive   Approxim at ion  Analog - to - Digit al   Conver te rs, ”   IEE E   Tr ansacti o ns on  Ve ry   Lar ge - Scale  In te grati on  ( VLSI)   Syste ms ,   vol /i ss ue:   22 ( 3 ) ,   2014 .   [14]   H .   Jeong,   et   a l. ,   “ Ps eudo  N MOS  Based  Sense  Am pli fie r  for  Hi gh  Speed  Single - Ende d  SR AM , ”   2014  21st  IEEE   Inte rnational   Co nfe renc e  on   Elec tronic s,  C ircui ts  and  Syste ms   ( ICECS) ,   Mars ei lle,   pp.   331 - 334,   20 14.   [15]   K .   M.  Chu  and   D .   L.   Pulfre y ,   “ A  Com par ison  o f  CMO S   Circ uit  Te chni qu es:  Diffe ren t ia l   C asc o de  Volta ge  Sw itch   Logi c   Versus   Co nvent ion al   Logi c , ”  I EEE   Journal of  Soli d - State  Ci rcuit s ,  vo l/ issue:   SC - 22 ( 4 ) ,   1987 .   [16]   K .   Lee   and   S.  S .  W ong,   “ Fault - T ole ran t   FP GA  w it h  Colum n - Based  Redunda nc y   a nd  Pow er  Gati ng  Us ing  RR AM , ”   IEE E   Tr ansacti o ns on  Computers ,  vol /i ss ue:   66 ( 6 ) ,   2017 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  Elec  &  C om p  En g     IS S N: 20 88 - 8708       An alysis of C MOS Co m pa r at or  in  90 nm Te chnolo gy  wi th   Diff erent P ower Reduct io n  . ..   ( Anil K ha t ak)   4931   [17]   B .   H.  Nagpa ra,  “ A  45  nm   6  Bit   Low  Pow er  Curre nt  Ste eri ng  D igi tal  to  Ana log   Convert er   Us ing  GD I  Logi c,”   TEL KOMNIKA  Indone sian J ourn al  of   Elec tric al   Engi ne ering,  v ol /i ss ue:   16 ( 1 ) ,   pp .   46 - 51 ,   2015.     [18]   P.  Zha o ,   et   a l . ,   “ Low - Pow er  Cloc ke d - Ps eudo - NM OS   Flip - Flop  for  Le v el   Con v e rsion  in  Dua l  S uppl y   S y st ems , ”   IEE E   Tr ansacti o ns on  Ve ry   Lar ge - Scale   In te grati on  ( VLSI)   Syste ms ,   vol /i ss ue:   17 ( 9 ) ,   pp .   1196 - 12 02,   2009 .   [19]   R.   F .   Mir zaee,  et   al . ,   “ Diffe ren ti al  Cascod e   V olt ag e  Sw it ch   ( DCV S)  Strat egies  b y   CNTFET   Technol og y   fo r  Standa rd Tern ar y   Logic, ”  Mi cro el e ct ronics  Jour nal ,   2013 .   h tt p: //dx.doi. org /10. 10 16/j . m ej o . 2013. 0 8. 010i   [20]   M.  C.   C ase y ,   et   al. ,   “ HBD   Us in g  Cascode - Vol tage  Sw it ch  Logi c   Gate s  for  SE T  Tol er ant   Dig it a l   De signs,”   I EEE   Tr ansacti ons on Nucle ar S ci en ce ,   vol /i ss ue:   52 ( 6 ) ,   2005.   [21]   M.  C.   Case y ,   et   al. ,   “ Single - Event  Tol e ran t  La t c h  Us ing  Cascode - Volta ge  Sw itch  Logi c  Ga te s, ”  IE EE   Tr ansacti ons  on  Nuclear Scie nce ,   v ol /i ss ue:   53 ( 6 ) ,   2006 .   [22]   J.  J .   Johanna ha ,   et   al . ,   “ Stand b y   and  d y n amic  po wer  m ini m iz at io n  using e nhance d  h y brid  powe r  gat ing  stru ct ure   for  dee p - subm ic ron C MO S VLSI,”   Mic roel ec troni c s J ournal ,   2017 .  htt p://dx.doi.org/10.1016/j.m ej o. 2 017. 02. 003   [23]   A .   R .   Tri v edi ,   e t  al . ,   “ In  Situ   Pow er  Gati ng   Eff ic i ency   Learne r  for  Fine - Grain e d  Self - Adapt ive  Pow er  Gati ng , ”   IEE E   Tr ansacti o ns on  Circuits a nd  Syste ms ,  vol/i ss ue:   61 ( 5 ) ,   201 4.   [24]   S .   B .  Mashhadi  and   R .   Lot f i,   “ Anal y s is  and  Desi gn  of  a  Low - Volta ge  Low - Pow er   Double - Tail  Co m par at or, ”  IEEE  Tr ansacti ons onV ery   Lar ge Scale  Int egrati on   ( VLSI)   Syste ms ,   vol /i ss ue:   22 ( 2 ) ,   20 14.   [25]   J .   I .   L ee   and   J .  I .   Song,  “ Flash  AD C  Archi te ct u re  using  Multi p l exe rs  to  Redu ce  a  Prea m pli f ie r  and  Com par at o r   Count, ”   IE EE ,   2 013.   [26]   A .   Rez apour ,  et  al . ,   “ Low  Powe r  High   Speed  D y namic  Com par at or ,”  2018  I EE E  Int ernati on al  Symposium  on  Circui ts and   Sys te ms   ( ISCAS) ,   Fl ore nce,  I ta l y ,   pp .   1 - 5,   2018 .   [27]   O.  Aiello,   et  al. ,  “ Full y   S y nth esi za bl e,   R ai l - to - R ai l  D y n amic  Vo lt ag e  Com par at o r  for  Opera ti on  down  to  0. 3   V, ”   2018  IEEE  In te r nat ional   S ymposium on  Circu it s  and  Syste ms   ( ISCAS) ,   Florence,  Ita l y ,   pp .   1 - 5 ,   20 18 .   [28]   A.  Khoram i  and  M.  Sharifkhani,   “ A  Low - Po wer  High - Spee d  Com pa rat or  for  Prec ise  Applicati ons, ”   IEEE   Tr ansacti ons on Very  Lar ge - Sca l e   Int egrati on   ( VLSI)   Syste ms ,  pp.   1 – 12 ,   2018 .   [29]   M.  Nasrolla hpo ur,   et   a l. ,  “ A  high - spee d,   low - o ffset  and  low - p ower  diffe r ent i a l  compara tor  for   ana log  to  digit al   conve rt ers, ”   201 7  Inte rnat ional   S oC  Design  Conf ere nce ( ISOCC) ,   Seoul, Korea (S outh),   pp .   220 - 2 21 ,   2017 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.