A configurable interface for analog sensor outputs
Analog almaç çıkışları için yapılandırılabilir bir arayüz
- Tez No: 598624
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ İSMAİL FAİK BAŞKAYA
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 71
Özet
Analog almaç çıkışlarını okumak, alçak frekanslardaki gürültü nedeniyle zor bir görev olabilmektedir. Almaç işaretini temiz bir sekilde elde edebilmek için özel arayüz devreleri gerekmektedir. Analog işaretler özel arayüz devrelerini kullanarak kayma(ofset), sürüklenme ve 1/f gürültüsünden arındırılmaktadır. Bunun yanında, arayüz devresi eger yapılandırılabilir ise, farklı frekanslarda çalışmak mümkün olmaktadır. Arayüz bloğunda analog almaç çıkışındaki işaret, doğrama modulasyon teknigini kullanarak alçak frekans gürültü etkilerinin çok etkin olmadığı bir frekans bandına kaydırılır. Frekansı kaydırılmış işaret daha sonra farklı tipte suzgeçler ile süzülüp alçak frekans gürültülerinden temizlenerek tekrar asıl frekans bandına döndürülür. Tasarımda aktif RC, Gm-C ve anahtarlamalı kapasitörlü olmak uzere üç tip süzgeç kullanılmıştır. Bütün topoloji, kutuplama sayısal analog dönüştürücüsü (BDAC) adı verilen 5-bitlik sayısal analog dönüştürücüleri (DAC) ile kontrol edilmektedir. Bu sayede işlevsel transiletkenlik yükselticilerinin (OTA) kutuplama akımları sayısal olarak kontrol edilebilmektedir. Bu sayede OTA tabanlı yükseltici ve süzgeçler farklı frekans bölgelerinde çalışabilmektedir. Sonuç olarak, analog almaç çıkışları için yapılandırılabilir arayüz tasarımı yapıl-mıştır. Tasarım ve serimler UMC 130nm teknolojisinde Cadence Virtuoso programında gerçeklenmiştir.
Özet (Çeviri)
Reading out analog sensor outputs can be a challenging task at low frequencies because of the low frequency noise. To obtain a sensor signal clearly, special interface circuits are required. By using such circuits, analog signals are cleaned from offset, drift and 1/f noise. Besides, if the interface circuitry is configurable, it can be possible to interface to inputs at different frequency ranges. At the interface block, analog sensor output signal is moved to a frequency band where low frequency noise effects are not dominant by using chopping modulation technique. The frequency-shifted signal is then filtered using various filter types. To remove the low frequency noise before moving the signal back to the original band, three types of filters used in the interface are Active RC, $G_{m}$-C, and Switched Capacitor filters. The entire topology can be configured by a 5-bit digital to analog converter (DAC) called Biasing DAC (BDAC). This allows us to digitally change the biasing current of operational transconductance amplifiers (OTA). Therefore, OTA based amplifiers and filters can operate in different frequency ranges. As conclusion, a configurable analog sensor interface has been designed. The design and layouts have been realized in Cadence Virtuoso using UMC 130nm techology.
Benzer Tezler
- A low power integrated temperature sensor with digital outputsfor on-chip temperature monitoring applications
Sıcaklık gözlemleme uygulamaları için düşük güç tüketimli sayısal çıkışlı tümleşik sıcaklık sensörü
ÖZGE TURAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. TAYFUN AKIN
- FPGA üzerinde MAC/IP/UDP protokolünün gerçeklenmesi
Implementation of MAC/IP/UDP protocol on FPGA
SERVET AYOK
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MÜŞTAK ERHAN YALÇIN
- 4 channel configurable constant-current/voltage mode biphasic implantable neurostimulator ASIC with channel centric active charge balancer
Kanal merkezli aktif yük dengeleyicili 4 kanal ayarlanabilir sabit-akım/gerilim modlu iki-fazlı vücuda gömülebilir siniruyarıcı tümdevre
ANIL CAKALI
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TUFAN COŞKUN KARALAR
- 2-8 MBit/s fiber optik hat teçhizatı arayüz devresinin sahada programlanabilir kapı dizisi ile tasarlanması ve gerçeklenmesi
Designing and implementing 2MBit/s and 8 MBit/s fiber optic line terminating equipment interface circuit by using field programmable gate array
ÜMİT GÖĞÜSGEREN
Yüksek Lisans
Türkçe
1993
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF. DR. AHMET DERVİŞOĞLU
- OFDM tabanlı temel bant WIMAX fiziksel katman vericinin FPGA üzerinde gerçeklenmesi
Implementation of OFDM based WIMAX physical layer baseband transmitter on FPGA
AHMET TANSU AKTÜRK
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MESUT KARTAL