A/D dönüştürücüler ve 1.5 um CMOS VLSI teknolojisi ile 6 bitlik bir dönüştürücünün tasarımı
A/D converters and design of a 6 bit converter in 1.5 um CMOS VLSI technology
- Tez No: 128647
- Danışmanlar: PROF. DR. ATİLLA ATAMAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2002
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Elektronik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 79
Özet
ÖZET Analog dijital dönüştürücüler, günümüzde yaygın olarak kullanılan yazılım, radyo ve işaret işleme uygulamalarının kritik bir elemanıdır. ~2MS/s ile ~4 milyar örnek/saniye (GS/s) arasındaki hızlarda örnekleme frekansının her iki kat artışında çözünürlük 1 bit azalmaktadır. Birkaç GS/s hızında çalışan ADC ler için, karşılaştırıcı belirsizliklerinden dolayı devre teknolojisinin hızı da sınırlayıcı bir faktördür. Bu sınırların üstesinden gelebilmek için birçok farklı ADC yapısı ve entegre devre teknolojisi önerilmiş ve uygulanmıştır. Analog sayısal dönüştürücüler, en hızlı çalışan paralel analog sayısal dönüştürücülerden en yüksek doğruluklu ancak en yavaş olan integral alan dönüştürücülere kadar uzanan çok farklı tekniklerle gerçekleştirilebilirler. Yüksek hızlı analog dijital dönüştürücü tasarımı için bilinen en yaygın yapı paralel (flaş) dönüştürücü yapısıdır. Paralel yapı N bit çözünürlük için 2N -1 karşılaştırıcı gerektirmektedir. Genellikle bir veya iki ek karşılaştırıcı taşma durumlarını tespit için kullanılır Tüm karşılaştırıcılar analog işareti aynı anda örneklerler. Yapı bu nedenle doğası gereği hızlıdır. Paralel yapının, yüksek çözünürlüklere gidildikçe bazı önemli dezavantajları vardır. Öncelikle karşılaştırıcı sayısı N ile üstel olarak artmakta, ayrıca iki komşu referans gerilimi arasındaki fark da üstel olarak azalmaktadır. Güç kaybı fazladır ve yüksek çözünürlükte karşılaştırıcı kanallarındaki elemanların eş özellikte elde edilmesi güçtür. Buna ek olarak yüksek giriş kapasitesi analog giriş işaretinin band genişliğini sınırlamaktadır. Bu problemlerin üstesinden gelebilmek için paralel yapının, görece daha az karşılaştırıcı kullanan, diğer yandan hızdan fazla ödün vermeyen varyasyonları mevcuttur. Bu varyasyonlar zaman bölüşümlü ve katlamalı ADC yapılarıdır. Bu çalışmada, yukarıda adı geçen üç farklı ADC yapısı ayrıntılı olarak incelenmiş, ayrıca Tübitak Yital 1.5 um çift poli çift metal teknolojisi kullanılarak 6 bitlik bir paralel dönüştürücü tasarlanmıştır. vııı
Özet (Çeviri)
ABSTRACT Analog-to-Digital converters are ubiquitous, critical components of software, radio and other signal processing systems. At sampling rates ranging from ~2MS/s to ~4 giga samples Per second(GS/s), resolution falls off by ~1 bit for every doubling of sampling rate. This behaviour may be attributed to uncertainty in the sampling instant due to aperture jitter. For ADC's operating at multi - GS/s rates, the speed of the device technology is also a limiting factor due to comparator ambiguity. Many ADC architectures and integrated circuit technologies have been proposed and implemented to push back these limits. The ADC's range from flash, a parallel technique, which is the fastest, through integrating which is probably the most accurate but which also is the slowest. The flash architecture uses 2N-1 comparators, where N is stated resolution. Flash converters often include one or two additional comparators to measure overflow conditions. All comparators sample the analog input voltage simultaneously. This ADC is thus inherently fast. The parallelism of the flash architecture has drawbacks for high resolution applications. The number of comparators grows exponentially with N. In addition the seperation of adjacent reference voltages grows smaller exponentially. Consequently this architecture requires very large IC's. It has high power dissipation, it is difficult to match components in the parallel comparator channels. Finally, increasingly large input capacitance reduces analog input bandwidth. In order to overcome these problems, variations on the flash architecture have been developed which use relatively few comparators yet retain good speed. Examples capable of GS/s rates are the folded-flash and pipelined architectures. This study provides insight into all the three types of analog to digital converters mentioned above. Moreover, a 6-bit parallel analog to digital converter is designed using Tubitak Yital 1.5|j, double poly double metal process parameters. IX
Benzer Tezler
- Analog dijital dönüştürücüler ve 1.5um cmos Vlsı teknolojisi ile 6 bitlik bir dönüştürücünün tasarımı
Analog digital converters and design of a 6-bit adc using 1.5um cmos Vlsi technology
SADİYE NERGİS TURAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2002
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ATİLLA ATAMAN
- Yüksek çözünürlüklü, direnç dizesi tipli sayısaldan analoğa dönüştürücülerde dinamik hata mekanizmalarının incelenmesi
Investigating dynamic error mechanisms of high resolution resistor string D/A converters
EMRE TOPÇU
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. TÜRKER KÜYEL
- Endüstriyel bir tartı sisteminin tasarımı
Design of an industrial weighing system
B.BERK ÜSTÜNDAĞ
Yüksek Lisans
Türkçe
1994
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF.DR. ATİLLA BİR
- A high voltage triboelectric energy harvesting system utilizing parallel-SSHI rectifier and DC-DC converters for sub-5 Hz motions
5 Hz altı hareketler için paralel-SSHI doğrultucu ve DC-DC çeviriciler kullanan yüksek gerilim triboelektrik enerji̇ hasatlama sistemi
İSMAİL KARA
Doktora
İngilizce
2020
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞENOL MUTLU
DOÇ. DR. HAKAN DOĞAN
- Design of a quantum radar system with sustainable entanglement
Sürdürülebilir dolanıklıkla kuantum radar sistemi tasarımı
AHMAD SALMANOGHLI KHIAVI
Doktora
İngilizce
2021
Mühendislik BilimleriHacettepe ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. DİNÇER GÖKCEN