Naslov
Analiza sklopovskih blokova protočnog analogno-digitalnog pretvornika u CMOS tehnologiji
(Analysis of the circuit blocks of pipeline analog-to-digital converter in CMOS technology)

Autori
Šurina, Marin

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, diplomski rad, diplomski

Fakultet
Fakultet elektrotehnike i računarstva

Mjesto
Zagreb

Datum
06.07

Godina
2016

Stranica
61

Mentor
Koričić, Marko

Ključne riječi
Protočni analogno-digitalni pretvornik ; preklapajući kapaciteti ; operacijsko pojačalo ; komparator ; S/H sklop ; pojačalo x2
(Pipelined analog-to-digital converter ; switched capacitor ; operational amplifier ; comparator ; S/H circuit ; amplifier with gain of 2)

Sažetak
U ovom radu analizirani su sklopovski blokovi protočnog analogno-digitalnog (A/D) pretvornika projektirani u 0.35 μm CMOS tehnologiji. A/D pretvornik ima rezoluciju 9 bita i radi uz frekvenciju otipkavanja od 14.3 MSample/s, a izveden je u tehnici preklapajućih kapaciteta. Svaki od 8 stupnjeva ima rezoluciju od 1.5 bita i sastoji se od sklopa za uzimanje i zadržavanje uzoraka (engl. Sample and hold -S/H sklop), A/D pod-pretvornika niske rezolucije, digitalno-analognog (D/A) pretvornika niske rezolucije i diferencijalnog pojačala sa stalnim pojačanjem. U prvom stupnju koristi se potpuno diferencijska izvedba sklopa za uzimanje i zadržavanje uzoraka te sklop pojačala s preciznim pojačanjem iznosa 2 (pojačalo x2), dok se u narednim stupnjevima koristi pojačalo x2, koje također ima funkciju zadržavanja uzorka za naredne stupnjeve. Iznos kapaciteta za uzorkovanje određen je minimalnim dozvoljenim kT/C šumom, a iznos pojačanja i frekvencija jediničnog pojačanja operacijskog pojačala određeni su maksimalnom dozvoljenom pogreškom smirivanja izlaznog napona. Zbog smanjenja rezolucije duž kaskade, smanjuju se zahtjevi na kT/C šum te preciznost operacijskih pojačala. Prema tome, moguće je skaliranje kondenzatora za uzorkovanje te korištenje pojačala s manjim pojačanjem i manjom frekvencijom jediničnog pojačanja. U radu su projektirana pojačala za prva tri stupnja te je pokazano da se njihova disipacija može smanjiti od 1.98 mW u prvom stupnju na 0.099 mW u trećem stupnju. Za sva pojačala fazno osiguranje je veće od 70º što rezultira vremenskim odzivom bez oscilacija. Također je projektiran i potpuno diferencijski dinamički komparator. Montecarlo simulacijama projektiranog komparatora dobiven je napon pomaka od 31.1 mV što zadovoljava maksimalni dozvoljeni napon pomaka za primjenu u pretvorniku s rezolucijom od 1.5 bit/stupanj.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Elektrotehnika

POVEZANOST RADA