Low power sigma delta analog to digital converter design methods
Düşük güçlü sigma delta analog sayısal çevirici tasarım yöntemleri
- Tez No: 433911
- Danışmanlar: PROF. DR. GÜNHAN DÜNDAR
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2016
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 160
Özet
Sigma delta analog sayısal çevirim, yüksek işaret gürültü oranı ve düşük güç tüketimi ile analog işaretleri sayısal işaretlere çevirmenin etkili yöntemlerinden biridir. Giriş işaretini kaynak değerleri ile karşılaştırmak yerine işaretteki değişimlerin toplamı farksal olarak ya da değişik kaynaklar ile karşılaştırılır. Bu işlem tümlev alıcılar sayesinde s veya z-uzayında bir transfer fonksiyonu ile gerçekleştirilir. Aşırı örnekleme, yani karşılaştırmanın Nyquist frekansından daha sık olarak yapılması halinde sistemde daha düşük nicemleme gürültüsü oluşur ve daha az harmonik ile yüksek işaret gürültü oranı elde edilir. Hareketli sistemlerin yaygınlaşması nedeniyle güç tüketimi önemli bir sorun haline gelmiştir. Bu nedenle mühendisler sistemin verimi ile daha çok ilgilenmeye başlamışlardır. Bu tezde yüksek performansa ve düşük güç tüketimine sahip sigma delta analog sayısal çevirici tasarım yöntemlerinden bahsedilmektedir. Öncelikle, ikinci derece, geleneksel ve ileri beslemeli, ayrık zamanlı, tek ve çok-bit nicemlemeli sigma delta analog sayısal çeviriciler hakkında çalışmalar yapılmıştır. Sonra üçüncü derece ayrık zamanlı ve 2-1 çok katlı sigma delta analog sayısal çeviriciler incelenmiştir. Sonrasında, değişik tümlev alıcı devre yapısına sahip sürekli zamanlı sigma delta analog sayısal çeviriciler hakkında çalışmalar yapılmıştır. Buna ek olarak, hem sürekli hem de ayrık zamanlı tümlev alıcılardan oluşan bir karma yapı incelenmiştir. Sonraki adım olarak bu tasarımların serimleri hazırlanmıştır. Tasarımların serim sonrası benzetimlerden elde edilmiş başarım sonuçları elde edilmiş ve üretilen tümdevrelerin test sonuçları ile başarım sonuçları yinelenmiştir. Tasarımların serim sonrası benzetimlerden elde edilmiş başarım sonuçları, en iyi yazılı eserlerdeki tasarımlarla benzer başarım sonuçları göstermektedir.
Özet (Çeviri)
Sigma delta analog to digital conversion is an effective way of converting analog signals to digital signals when high signal to noise ratio and low power consumption is needed. Instead of comparing the input signal with references, the sum of differences of the signal between each comparison is compared differentially or with references. This operation could be achieved with integrators and a transfer function in s or z-domain. When this comparison is performed more frequently than the Nyquist rate of the signal which is called oversampling, less quantization error is obtained. Thus, high signal to noise ratio and less harmonics in the system is obtained. Due to increase in mobile systems, power consumption became an important issue. Hence, engineers are more focused of efficiency of the systems. In this thesis, methods about designing low power sigma delta analog to digital converters with high performance are studied. Initially, 2nd order conventional and feed-forward discrete time sigma delta analog to digital converters with single-bit and multi-bit quantizers are studied. Next, 3rd order discrete time and 2-1 multi-stage sigma delta analog to digital converters are investigated. Afterwards, continuous time sigma delta conversion with different type of integrators is studied. Furthermore, a hybrid structure containing both discrete and continuous time integrators is investigated. In the meantime, the layout of the designs are prepared. Performance results of all the designs are obtained with post-layout simulations as well as the test results of the produced integrated circuits. Post-layout simulations show that the performance of the designs are close to the results of the designs with best results in the literature.
Benzer Tezler
- Design of low power decimation filter for sigma-delta analog digital converters
Sigma-delta analog sayısal çeviriciler için düşük güç tüketen örnek seyreltme süzgeci tasarımı
FEYZA KAYADUMAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2011
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜNHAN DÜNDAR
- Delta-sigma örneklemeli altdizilim işlemeye dayalı bir demetleme yöntemi
A Beamforming method based on subarray processing with delta-sigma oversampling
HASAN ŞAKİR BİLGE
Doktora
Türkçe
2003
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiBaşkent ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TURHAN ÇİFTÇİBAŞI
- Design and implementation of an 11-bit 50 MS/s flash-assistedsuccessive approximation register adc
11-bit 50 MS/s flaş destekli ardışıl yaklaşımlı analog sayısal çeviricinin tasarımı ve uygulanması
FATİH MADEN
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TUFAN COŞKUN KARALAR
- Low power consumption continuous time sigma-delta modulator design
Düşük güç tüketimli sürekli zamanlı sigma-delta modülatör tasarımı
HİKMET ÇELİKER
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. GÜNHAN DÜNDAR
- Low power continuous time sigma delta modulator and decimation filter design
Düşük güç tüketimli sürekli zaman sigma delta modülator ve örnek seyreltme süzgeci tasarımı
MEHMET İNCE
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. GÜNHAN DÜNDAR