High-speed design of high-resolution dacs
Yüksek çözünürlüklü sayısal-analog dönüştürücülerin yüksek hızlı tasarımı
- Tez No: 293745
- Danışmanlar: PROF. DR. ALİ ZEKİ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2009
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Elektronik Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 136
Özet
Bu çalışmada, yüksek çözünürlüklü akım yönlendirmeli sayısal-analog dönüştürücülerin(SAD) hızlı tasarımını sağlayan yöntemler incelenmekte ve yeni yaklaşımlarönerilmektedir. Veri dönüştürücüler analog ve sayısal dünyalar arasında bir köprüoluşturdukları için hızlı ve verimli bir şekilde gerçekleştirilmeleri yüksek derecede arzuedilmektedir. Yüksek hızlı (birkaç 100MHz) ve yüksek çözünürlüklü (10 bitten fazla)SAD için artan rağbet, akım yönlendirmeli SADların kullanımını zorunlu kılmaktadır.Yüksek performanslı akım yönlendirmeli SADların tasarımında ve gerçekleştirmesindekesimleme (segmentation) yöntemi kullanılmaktadır. Bu yöntem, yüksek hız ve yüksekçözünürlük gerektiren uygulamaların çoğunda avantajlı olmasına rağmen uzun sürelitasarım zamanı, karmaşıklık ve yüksek maliyet yüzünden değer kaybetmektedir.Böylece, bazı uygulamalar için zaman ve maliyet açısından bu yöntemin kullanılmasıhızlı ve verimli olmayabilir. Bu problemlerin üstesinden gelmek için yüksekçözünürlüklü SADların yüksek hızlı tasarımını sağlayan hızlı ve verimli yöntemlerdikkate alınmaktadır. Uygun bir tasarım yöntemi ve yeni bir yapı önerilmektedir.Akım yönlendirmeli SADlar gibi karmaşık karma yapılı sistemlerin tasarımı içindavranışsal modelin oluşturulması zorunlu olmaktadır. Bu amaçla gerçekleştirilenmodellerin çoğu sistemin davranışı hakkında istenilen eksiksiz manzarayıvermemektedir. Bu yüzden, transistor seviyesindeki tasarıma geçmeden önce, tasarımıhızlandırabilen ve sistemin davranışını doğru bir şekilde yansıtabilen modellergeliştirilmektedir. SIMULINK® kullanılarak bir davranışsal model kurulmakta vemodelin performansı benzetimlerle sınanmaktadır.Sonuç olarak, uygulanan yöntemin verimliliğini ve davranışsal modelin doğruluğunusınamak için 0.35?m CMOS proses teknolojisi için tasarlanan bir 12 bitlik melez akımyönlendirmeli SAD kullanılmaktadır. Yapı bloklarında yapılan iyileştirmeler vekullanılan farklı yöntemler, gerçekleştirilen SAD'ın serimindeki ilgili kısımlarda yeralmaktadırlar. CADENCE Geleneksel Tümleşik Devre Tasarım Araçları kullanılarakserim sonrası benzetimleri yapılmakta ve SAD'ın performans karakteristikleriincelenmektedir.
Özet (Çeviri)
In this thesis, different problems related to the design speed-up of high-resolutioncurrent-steering digital-to-analog converters (DAC) are addressed and novel solutionsare proposed. Since data converters form the bridge between the analog and digitalworld their efficient implementation is highly desirable. The increase in demand forhigh-speed (several 100MHz) and high-resolution (higher than 10-bit) DAC, forces theuse of current-steering DACs.Segmentation method is used for the design and the implementation of highperformance current-steering DACs. Although this methodology is advantageous inmost of the applications requiring high-speed and high-resolution, it suffers from theprolonged design time, complexity and high cost. Thus, the use of this methodology forsome applications is not efficient concerning the time and the cost. To overcome theseproblems efficient methodologies for the high-speed design of high-resolution DACs areconsidered. A proper design methodology and a novel architecture are introduced.Behavioral modeling is necessary for the design of complex mixed-mode systems likecurrent-steering DACs. Most of the models constructed can not give a complete view ofthe system?s behavior. For this reason, models that speed up the design and reflectaccurately the behavior of the system prior to transistor level implementation aredeveloped. A SIMULINK® based behavioral model is developed and verified throughsimulations.To conclude, the efficiency of the applied methodology and the accuracy of thebehavioral model are validated through the implementation of a 12-bit hybrid currentsteeringDAC in a 0.35?m CMOS process technology. The improvements in the buildingblocks and the different approaches used are reflected in the respective parts of thelayout of the implemented DAC. Post-layout simulations are obtained using CADENCECustom IC Design Tools and the performance metrics of the DAC are investigated.
Benzer Tezler
- 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
- A 1GS/S, 9-BIT DAC I interleaved (2+1)-bit then 2-bit per cycle, reference free SAR ADC
Başlık çevirisi yok
SALMA H. EL-SAWY
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiÖzyeğin ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ AHMET TEKİN
- A 16-b 32 MSPS CMOS voltage output DAC in 0.18 um with 80+ dB simulated SFDR at 1 MHz output frequency
1 MHz çıkış frekansında 80+ dB SFDR başarımı elde eden 0.18 um 16-b 32 MSPS CMOS gerilim çıkışlı sayısal-analog çevirici tasarımı
ÇAĞLAR ÖZDAĞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TÜRKER KÜYEL
- OTA ile sayısal/analog ve analog/sayısal dönüştürücü tasarımı
Anolog/digital and digital/analog conversion using OTA
SHAHRAM MİNAEİ
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. M. SAİT TÜRKGÖZ
- Meyve dokularında niteliksel ölçüm yapabilen elle tutulabilir spektroskopik donanım tasarımı ve gerçeklemesi
Design and implementation of a hand-held devi̇ce to spectroscopically assess fruit quality
ALİ SARIKAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Biyoteknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATMA İNCİ ÇİLESİZ