Projeto e análise de moduladores Sigma-delta em tempo contínuo em tecnologias CMOS
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Data
2014-12-05Autor
Viera, Raphael Andreoni Camponogara
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Mostrar registro completoResumo
Este trabalho apresenta o projeto de moduladores sigma-delta ( M) em tempo contínuo
para sinais com largura de banda do sinal de 0,2 MHz e razão sinal ruído (SNR) de 78 dB,
os quais são as especificações para o padrão GSM. São implementados três moduladores singlebit
de laço único com filtro do tipo passa-baixa, onde um dos moduladores é de segunda ordem
e dois de terceira ordem, sendo que um dos moduladores de ordem superior terá uma função
de transferência do ruído (NTF) mais agressiva, desta forma, é feita uma análise sobre a estabilidade
e a real performance dos moduladores quando comparados à sua performance ideal. A
análise sobre a estabilidade poderá ser aplicada para moduladores sigma-delta em tempo contínuo
ou tempo discreto de modo que será utilizada teoria de controle e de filtros. Simulações
no nível de abstração do sistema mostram que a arquitetura de segunda ordem apresenta uma
razão sinal ruído equivalente ao de terceira ordem quando a estabilidade é considerada. Além
disso, várias não idealidades são analisadas de modo a confirmar a robustez do modulador de
segunda ordem. Os resultados da implementação elétrica mostram que o modulador de segunda
ordem atinge uma SNR superior a dos moduladores de alta ordem devido a outras não idealidades
presentes no projeto de circuitos CMOS. Os resultados finais representam uma redução
significativa na complexidade do projeto do modulador assim como no consumo de energia.
Portanto, este trabalho enfatiza que o projetista deverá avaliar o sistema antes de partir para
a implementação baseando-se apenas na equação que prediz a SNR ideal de um modulador
sigma-delta, de modo que a implementação de um modulador mais simples poderá resultar em
uma performance semelhante.
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