VLSI implementation of low-power current mode CMOS algorithmic analog-to-digital converters
Akım modlu alçak güç ile çalışan CMOS algoritmik analog sayısal çevirgeçlerin ÇBÖT gerçekleştirilmesi
- Tez No: 82779
- Danışmanlar: DOÇ. DR. TAYFUN AKIN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Analog-sayısal çevirgeç, akım modlu yaklaşım, akım kopyalayıcısı, anahtar-akım devresi. vı, analog-to-digital converter, current mode approach, current mirrors, switched-current circuits. IV
- Yıl: 1999
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 84
Özet
oz AKIM MODLU ALÇAK GÜÇ İLE ÇALIŞAN CMOS ALGORİTMİK ANALOG-SAYISAL ÇEVİRGEÇLERİN ÇBÖT GERÇEKLEŞTİRMESİ Tezel, Abdulbaki Yüksek Lisans, Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümü Tez Yöneticisi: Doç. Dr. Tayfun Akın Ocak 1999, 84 sayfa Bu tezde implantasyonu yapılabilen telemetrik biomedikal kayıt uygulamaları gibi düşük güç ve küçük alan uygulamaları için iki adet analog-sayisal (AD) çevirgecinin geliştirilmesi ve ÇBÖT gerçekleştirmesi anlatılmaktadır. Her iki çevirgeç de algoritmik tip çevirgeç ve akım modlu sinyal betimleme yaklaşımı kullanmaktadır. Birinci AD çevirgeci, çevirim algoritmasını azami hassasiyette yapmak için yüksek salınımlı kaskod akım kopyalayıcı kullanmaktadır. TÜBİTAK- YİT AL grubu tarafından geliştirilmiş 3 um CMOS süreci kullanılarak 8 bit AD çevirgeci testdevresi tasarlanmıştır ve bu devrenin serimi lmm2 alan kaplamaktadır. Devrenin serimi üretildi ve test edildi ve test sonuçlan AD çevirgecinin işlevini yerine getirdiğini ve 5V kaynaktan 4.5mW güç harcarken, 5 bit hassasiyete, 830körnek/s çevirim hızına sahip olduğunu göstermektedir. Düşük çevirim hassasiyetinin nedeni MOS transistörlerin boyutlarının uyumsuz üretilmiş olmasıdır, öyle ki |3 hassasiyeti %1.8 ve VT hassasiyeti %0.3 olarak ölçülmüştür. ikinci AD çevirgeci, yüksek hassasiyet ve düşük güç tüketimi elde etmek için dinamik akım kopyalayıcısı ve yeni bir çevirim algoritması kullanmaktadır. Yeni akım kopyalayıcısı, S2I tip akım kopyalayıcısına dayanmaktadır, ama kaplanan alam küçültmek için kaim ve ince örneklemeyi sadece bir ünitede yapmaktadır. Yeni çevirim algoritması her bitin dört, ki bu alışılagelmiş durumdur, yerine üç devirde elde edilmesine imkan vermektedir. TÜBİTAK- YİTAL grubu tarafından geliştirilmiş 3 um CMOS süreci kullanılarak 10 bit AD çevirici test devresi tasarlanmıştır ve bu devrenin serimi 0.3 5mm2 alan kaplamaktadır. Simülasyon sonuçlan AD çevirgecinin 5V kaynaktan lmW güç harcarken, 10 bit hassasiyete, 61000örnek/s çevirme hızına sahip olduğunu göstermektedir.
Özet (Çeviri)
ABSTRACT VLSI IMPLEMENTATION OF LOW-POWER CURRENT-MODE CMOS ALGORITHMIC ANALOG-TO-DIGITAL CONVERTERS Tezel, Abdulbaki M.Sc, Department of Electrical and Electronics Engineering Supervisor: Assoc. Prof. Dr. Tayfun Akın January 1999, 84 pages This thesis reports the development and VLSI implementation of two analog- to-digital (AD) converters for low-power and small area applications, such as implantable telemetric biomedical recording applications. Both of the converters use the algorithmic type approach for data conversion and current mode approach for signal representation. The first AD converter use high-swing cascode current mirrors to achieve the conversion algorithm with maximum accuracy. An 8-bit ADC test circuit is designed using the 3um CMOS process developed by TÜBİTAK- YITAL Group, and its layout occupy 1mm2 area. The layout is fabricated and tested, and test results show that the ADC is functional and provide 5-bit accuracy, 830ksample/s mconversion speed, while dissipating 4.5mW from a 5V supply. The lower accuracy is due to high device mismatches of the MOS transistors, which are measured to be 1.8% for p mismatches and 0.3% for VT mismatches. The second AD converter use dynamic current mirrors (current copiers) and a new conversion algorithm to obtain a higher accuracy and lower power dissipation. The new current copier is based on S2I type current copiers, but uses only one cell for coarse and fine sampling to reduce the occupied area. The new conversion algorithm allows to obtain each bit in three cycles instead of four, which is the conventional case. A 10-bit ADC test circuit is designed using 3 urn CMOS process developed by TÜBİTAK- YITAL Group, and its layout occupy a 0.35mm2 area. Simulation results show that the converter achieves 10-bit accuracy and 61ksample/s conversion speed, while dissipating lmW power from a 5V supply.
Benzer Tezler
- Kapasitif eşik lojiği temelli analog sayısal çevirici
A Capacitive thres hold logic based analog to digital converter
BİLGE BAYRAKÇI
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. DURAN LEBLEBİCİ
- Çok düzeyli statik bellek gözesi ve kohonen türü yapay sinir ağına uygulanması
Multiple valued static storage cell and its application to kohonen type neural network
NURETTİN YAMAN ÖZELÇİ
Doktora
Türkçe
1999
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF.DR. UĞUR ÇİLİNGİROĞLU
- Modeling and implementation of biological neural systems
Biyolojik sinir sistemlerinin modellenmesi ve gerçeklenmesi
ÖZGÜR ERDENER
Doktora
İngilizce
2016
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. İSMAİL SERDAR ÖZOĞUZ
- Design of high-performance CMOS circuits for interval type-2 fuzzy logic controller
Aralık değerli Tip-2 bulanık mantık sistemleri için yüksek başarımlı CMOS devre tasarımı
ALİ NADERİ SAATLO
Doktora
İngilizce
2014
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL SERDAR ÖZOĞUZ
- VLSI implementation of a secure communication system current mode chaotic circuits
Güvenli bir haberleşme sisteminin akım modunda kaotik devreler kullanılarak VLSI tasarımının gerçekleştirilmesi
SEDAT NİŞANCI
Yüksek Lisans
İngilizce
1999
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÜNHAN DÜNDAR