Ultra-low power SAR ADC design
Ultra-düşük güçlü SAR ADC tasarımı
- Tez No: 910680
- Danışmanlar: PROF. DR. GÜNHAN DÜNDAR
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 96
Özet
Analogdan Dijital Dönüştürücüler (ADC'ler), çeşitli alanlarda uygulama bulmaktadır. Taşınabilir uygulamalarda, örneğin Nesnelerin İnterneti (IoT) gibi, güç verimliliği kritik bir düşünce haline gelmektedir. IoT cihazlarının zorlu ortamlarda kullanılması ek endişeleri beraberinde getirir, bunlar arasında güvenilirlik, işletme sıcaklık aralığı gibi konular yer almaktadır. ADC'ler genellikle bir IoT cihazının ön uçlarında hizmet verir, çeşitli çevresel parametreleri algılama konusunda kilit bir rol oynar, bunlar arasında sıcaklık, basınç ve diğer birçok parametre bulunmaktadır. Elde edilen veriler daha sonra bir Dijital Sinyal İşlemcisi (DSP) ile işlenebilir. Bu zorlukların etkili bir şekilde ele alınması, teorik kavramları somut tasarımlara dönüştürmek açısından önemlidir ve nihayetinde genel kullanıcı deneyimini zenginleştirmeye katkı sağlar. Ayrıca yüksek verimliliğe ulaşmak, süreç, voltaj ve sıcaklık (PVT) açısından sağlam devreler gerektirir. Bu tezde, 100kHz ve 1MHz örnekleme frekanslarında çalışabilen ve sırasıyla 0.7V ve 1.2V VDD değerlerine sahip iki ultra düşük güç SAR ADC (Sıralı Yaklaşım Kayıt ADC) geliştirmekteyiz. Her iki ADC de PVT değişimleri mevcutken yüksek sağlamlık sergilemektedir ve otomotiv sektörü gibi zorlu ortamlarda kullanıma uygun hale getirilmiştir. 65nm UMC CMOS işlem düğümünde tasarlanan 0.7V besleme voltajına sahip ADC, sadece 1.55µW güç tüketirken, VDD=1.2V'ye sahip ADC 248µW tüketmektedir. Bu gelişmeler, talepkar IoT uygulamaları için etkili ve güvenilir ADC'lerin ilerlemesine katkıda bulunmaktadır.
Özet (Çeviri)
Analog-to-Digital Converters (ADCs) find applications in various fields. In portable applications such as the Internet of Things (IoT), power efficiency is a critical consideration. Deploying IoT devices in challenging environments introduces additional concerns, including reliability, the operating temperature range, and etc. ADCs typically serve at the front-end of an IoT device, playing a pivotal role in sensing various environmental parameters, such as temperature, pressure, and many others. The acquired data can then be processed with a Digital Signal Processor (DSP). Effectively tackling these challenges is crucial to transform theoretical concepts into tangible designs, ultimately enriching the overall user experience. Additionally, achieving high yield necessitates circuits that are robust in terms of Process, Voltage, and Temperature (PVT). In this thesis, we develop two ultra-low-power Successive Approximation Register ADCs (SAR ADCs) suitable for IoT devices in harsh environments, such as the automotive sector. Operating at sampling frequencies of 100kHz and 1MHz with VDD values of 0.7V and 1.2V, respectively, both ADCs demonstrate high robustness in the presence of PVT variations. Designed in the 65nm UMC CMOS process node, the ADC with a 0.7V supply voltage consumes only 1.55uW, while the ADC with VDD=1.2V consumes 248uW. These developments contribute to the advancement of efficient and reliable ADCs for demanding IoT applications.
Benzer Tezler
- Ultra low power 12-bit 100 ks/s differential sar adc in 65 nm cmos technology
65 nm cmos teknolojisinde aşırı düşük güçlü 12-bit 100 ks/s diferansiyel sar adc
MUHAMMET ALİ DAĞDİBİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Medipol ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HAKAN DOĞAN
- Temperature insensitive ultra low power 0.7 V supply input and reference driver for 8 Bit ADC In 65 Nm CMOS technology
65 Nm teknolojisinde 8 Bit ADC için sıcaklığa duyarsız ultra düşük güç 0.7 V beslemeli giriş ve referans sürücüsü
BERK AS
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞENOL MUTLU
- Column parallel incremental zoom adc for uncooled imaging applications
Soğutmasız görüntüleme sistemleri için kolon paralel artımlı zoom analog-sayısal çevirici
AYCAN BEYENİR
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TAYFUN AKIN
- Kablosuz vücut alan ağ uygulamaları için metamalzeme destekli mikroşerit antenlerin tasarım ve üretimi
Design and manufacturing of metammaterial supported microstrip antenna for wireless body area network applications
HÜSNÜ YALDUZ
Doktora
Türkçe
2020
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiErciyes ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUSTAFA TÜRKMEN
- Aşırı geniş bantlı radar verileri ile üç boyutlu kısa mesafe hedef konumlandırma algoritması
A three-dimensional short range target positioning algorithm from ultra wide band radar data
ÖZGE IRMAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SELÇUK PAKER