Yazar
Al-Sawy, Salma H.
Basım Tarihi
2019-01-02
Konu
Analog dönüştürücüler
Tür
Belge
Dil
İngilizce
Dijital
Evet
Yazma
Hayır
Kütüphane
Özyeğin Üniversitesi
Kayıt Numarası
9edb8bab-533e-4df4-81ee-73b8e00cbe3d
Lokasyon
Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü
Tarih
2019-01-02
Örnek Metin
Bu çalışma, düşük gürültülü, düşük güçlü uydu alıcı-verici uygulamaları için tasarlanmış, yüksek hızlı, orta çözünürlüklü Ardışık Yaklaşım Kaydı Analogdan Dijitale Dönüştürücüyü (SAR ADC) sunmaktadır. Önerilen sistem, 65nm standart CMOS teknolojisiyle tasarlanmış ve karakterize edilmiş, 9 bit çözünürlükte, 1GS/s örnekleme hızına sahip (2+1) ve döngü başına 2 bitlik SAR ADC'dir. Tasarlanan sistem, özel bir anahtarlama şeması ile örnek başına toplam 4 döngüde 9 biti etkin bir şekilde çözmektedir. Bu, ünite kapasitansı 1fF'nin 4 Kapasitif Dijital-Analog Dönüştürücüsünün (C-DAC'ler) serpiştirilmesiyle elde edilir. Serpiştirme yalnızca iyi eşleşen pasif DAC'lerle sınırlı olduğundan, tasarım tam serpiştirmenin dezavantajlarından etkilenmez. Bu nedenle, normal serpiştirilmiş ADC'lere kıyasla önemli ölçüde daha iyi güç verimliliği ve performans ölçümleri elde edilmiştir. Tek bir ekstra birinci bit karşılaştırıcıya sahip özel bir zamanlama şeması, 8 GHz doğrudan dönüştürme ön ucunda kolayca bulunabilen tek bir 4 GHz düşük gürültülü saat kaynağından her adım için uygun zamanlama marjları bırakacak şekilde optimize edilmiştir. Bu karşılaştırıcı da her iki serpiştirme aşamasında diğer tüm aktif karşılaştırıcılar gibi yeniden kullanılır. Önerilen tasarım, Nyquist'te toplam 15 mW (1,25V besleme) güç tüketimi ile 8,5 bitlik efektif bit sayısına (ENOB) ulaşır ve bu da 38,37 fJ/dönüşüm adımı değerinde bir Liyakat Rakamı (FoM) ile sonuçlanır. İleriye yönelik şifreleme sistemi 65nm CMOS teknolojisi ile 9 bitlik üretilmiş olup, (2 +1) ve sonrasında 2 bitlik cevirimi ilerleyen 1Gsps talimatları bir SAR ADC niteliğindedir. Tasarlanan sistem 9-bit özel bir anahtarlama yöntemi ile toplamda 4 dönüşümde çözümleyebilmektedir. Bu performans değerleri 1-fF ünite kapasitesi 4 adet serpiştirmeli C-DAC kullanılarak başarılmıştır. Serpiştirme sadece tutalı işlenme gösteren pasif DAC devreleri ile sınırlandırıldığından tam serpiştirme yöntemlerinde problemler önlenmiştir. Böylece standart yöntemlere karşın daha yüksek performans değerleri elde edilmiştir. Sistem, önarayüzde hali hazırda var olan 8-GHz zamanlama sinyalinden türetilen 4GHz düşük kaliteli zaman kaynağı ile özel anahtarlanan ekstra bir karşılayıcı ile optimize edilmiştir. Diğer karşılaştırıcılar ile birlikte bu karşılayıcı da bir serpiştirme döngüsünde tekrar kullanılır. Bu tezde önerilen tasarım başına toplam 38.37 fJ dönüşümü başararak, Nyquist kuralları 8.5 ENOB dosyaları sergilemişti.
