Projeto de comparadores strongarm com calibração de offset
Resumo
Comparadores são circuitos que, dado duas entradas de sinal, retornam como resultado
um valor referente a qual destes sinais possui maior magnitude. Este comportamento faz
com que o comparador seja uma peça fundamental no projeto de conversores analógicos
digitais (ADCs), já que pode-se entendê-lo como um circuito que leva entradas analógicas
para uma saída digital. Dado o avanço das tecnologias de fabricação de circuitos
integrados, bem como a demanda crescente de dispositivos móveis e de IoT, é cada vez
mais necessário reduzir o consumo e a área demandada pelos componentes, sem comprometer
suas características de velocidade e precisão. Entretanto, estas características
de operação são normalmente antagônicas, fazendo com que escolhas de projeto feitas
com o intuito de melhorar uma certa característica, possa ter consequências indesejadas
a uma outra. Para o comparador, a redução da área está diretamente relacionada com a
redução da potência consumida, ao mesmo tempo que aumenta a taxa de erros de comparação.
Portanto, faz-se necessário conhecer as interdependências entre cada um dos
parâmetros de operação do comparador de forma a garantir o projeto ótimo do circuito para
a aplicação desejada. A partir desta situação, este trabalho tem por objetivo relacionar os
parâmetros de operação de um comparador da topologia StrongARM em função de uma
variável comum e, a partir disso, propor uma metodologia de projeto capaz de atender as
especificações da aplicação desejada, ao combinar o dimensionamento do comparador
com o projeto de um circuito auxiliar para a compensação de offset. Como resultado, foi
possível projetar um comparador com calibração com uma área estimada 95 vezes menor,
e com dissipação de potência 55 vezes menor, para um requisito de precisão três maior
que o comparador sem calibração projetado.
Coleções
- TCC Engenharia Elétrica [193]
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