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dc.contributor.advisorAita, André Luiz
dc.creatorMüller, Alex
dc.date.accessioned2020-01-07T15:25:38Z
dc.date.available2020-01-07T15:25:38Z
dc.date.issued2019-12-09
dc.date.submitted2019-12-09
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufsm.br/handle/1/19318
dc.description.abstractThe paper presents the design of a successive-approximation-register (SAR) analogto- digital converter (ADC). The most usual construction of the SAR ADC requires a logic control circuit, a digital-to-analog converter (DAC), and a comparator circuit. The logic control block is described in Very High Speed Integrated Circuits Hardware Description Language (VHDL) and synthesized using the Cadence Software Register Transfer Level Compiler (RTL)® tool. Regarding the DAC block, the charge-sharing (CS) architecture was chosen since it presents a lower power consumption when compared to the charge-redistribution (CR) architecture. Comparator design techniques are employed to mitigate comparison delays, and therefore reduce ADC conversion time. The 6-bits SAR ADC CS requires a voltage supply of 1.8 V and converts differential input signals, which ranges from 0 V to 1.8 V. The converter is designed in Complementary Metal- Oxide-Silicon (CMOS) technology using the TSMC180 (CMOS 0.18um) manufacturing process, using the Process Design Kit (PDK) - MIXED SIGNAL RF GENERAL PURPOSE II. The implemented ADC achieves a effective number of bits (ENOB) equal to 5.2 bit for a 12.5 MSa/s conversion frequency. The maximum DNL error registered is +0.53 LSB, with INL errors within the range of 0.4 LSB. The power consumed per sampling is around 292 W, with the figure of merit equal to 645.26 fJ/convertion.eng
dc.languageporpor
dc.publisherUniversidade Federal de Santa Mariapor
dc.rightsAcesso Abertopor
dc.subjectConversor Analógico-Digital por Aproximações Sucessivas (SAR ADC)por
dc.subjectCompartilhamento de cargapor
dc.subjectBusca bináriapor
dc.subjectDAC capacitivopor
dc.subjectSuccessive-Approximation-Register Analog-to-Digital Converter (SAR ADC)eng
dc.subjectCharge-sharingeng
dc.subjectBinary searcheng
dc.subjectLogic synthesiseng
dc.subjectCapacitive DACeng
dc.subjectComparatorseng
dc.subjectComparadorespor
dc.subjectSíntese lógicapor
dc.titleProjeto de um conversor A/D sar com compartilhamento de carga: sintese lógica do controle e projeto elétrico do DAC e comparadorpor
dc.title.alternativeDesign of charge-sharing sar ADC: logic synthesis of controller and electrical design of DAC and comparatoreng
dc.typeTrabalho de Conclusão de Curso de Graduaçãopor
dc.degree.localSanta Maria, RS, Brasilpor
dc.degree.graduationGraduação em Engenharia Elétricapor
dc.description.resumoO trabalho apresenta o projeto de um conversor analógico-digital por aproximações sucessivas (SAR ADC). Na construção mais usual, um SAR ADC necessita de um circuito de controle lógico, um conversor digital-analógico (DAC) e um circuito comparador. O bloco de controle lógico é descrito em Very High Speed Integrated Circuits Hardware Description Language (VHDL) e sintetizado através da ferramenta Register Transfer Level Compiler (RTL Compiler)® do software Cadence®. No bloco do DAC, a arquitetura por compartilhamento de carga (CS) foi escolhida por apresentar menor consumo de energia quando comparado à arquitetura por redistribuição de carga (CR). No projeto do comparador é empregada uma topologia que mitiga os atrasos de comparação e, consequentemente, reduz o tempo de conversão do ADC. O SAR ADC CS possui resolução de 6 bits, é alimentado em 1,8 V e converte sinais diferenciais de entrada com range de 0 V a 1,8 V. O conversor é projetado em tecnologia Metal-Óxido- Silício Complementar (CMOS), usando o processo de fabricação TSMC180 (CMOS 0,18 μm), utilizando o Process Design Kit (PDK) - MIXED SIGNAL RF GENERAL PURPOSE II. O ADC implementado alcança um número efetivo de bits (ENOB) igual a 5,2 bits para uma frequência de conversão de 12,5 MSa/s. O máximo erro de DNL registrado é de +0,53 LSB, estando os erros de INL dentro da faixa de 0,4 LSB. A energia consumida por amostragem fica em torno de 292 W, sendo apresentado a figura de mérito igual a 645,26 fJ/convertion.por
dc.publisher.countryBrasilpor
dc.publisher.initialsUFSMpor
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICApor
dc.publisher.unidadeCentro de Tecnologiapor


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