PSEC5 storage cell: some ideas

16‐Oct‐2013Eric

PSEC4 comparator• ~1V dynamic, excellent linearity

Extension to a possible PSEC5  comparator• Sacrifice some linearity (adds to off‐line calibrations)• Keep dynamic range (via decent current source), add power‐

on enable through current source

Extension to a possible PSEC5  comparator

• Quick parametric simulation with 2 microsecond ramp: comparator responds for all values 0.1 V ‐> 1.1 V. 

• With a drive current of 1 microAmp (perhaps could be increased to help low‐end performance)

• Add simple digital buffering stage for rail‐to‐rail restoration (could be in ADC block)

Potential design of storage cell

Cap + voltage reset

Layout  ideas:  • storage cap is MIM cap, which is on top 3 metal layers. • For ~100fF, the size is ~60 sq. microns.  Comparator and other logic can be placed 

underneath, keeping footprint of storage cell to roughly the size of the cap. (Need to find optimum capacitance!)

• So total size of storage array 128*256*60 sq. microns ~ 2 sq mm per channel = feasible!

Switch toggled by write address