Conversor analógico-digital assíncrono.
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2011 |
Tipo de documento: | Tese |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG |
Texto Completo: | http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/3296 |
Resumo: | Esta tese se integra na categoria de desenvolvimento de sistemas eletrônicos em circuitos integrados, e tem como objetivo obter um conversor analógico-digital inteiramente controlado pelas atividades do sinal de entrada, e que apresente, na concepção, consumo elétrico reduzido e complexidade baixa. Para tanto, foi definido o projeto de um conversor analógico-digital assíncrono, com uma amostragem irregular do tipo “amostragem por cruzamento de níveis”, que é uma amostragem não uniforme no tempo. Neste trabalho, então, é apresentado um conversor analógico-digital de 8 bits que opera sem relógio, com uma arquitetura do tipo dobramento (folding). A primeira parte do trabalho consistiu no projeto do circuito do conversor em uma tecnologia CMOS padrão de 0,35 μm, com uma tensão de alimentação de 3,3 V. Por simulação, obteve-se desse conversor de 8 bits, uma relação sinalruído mais distorção (SNDR) de 58 dB, com um consumo de 35 mW. O circuito do conversor proposto também foi comparado, por simulação, com um conversor de canal (pipeline) similar, funcionando em tempo-contínuo, de 8 bits, com 1 bit por estágio, projetado com a mesma tecnologia, que obteve 50 dB para a SNDR. A segunda parte do trabalho consistiu na confecção do leiaute do circuito e na comprovação, por simulações a partir do leiaute, dos valores projetados de SNDR e de consumo do conversor proposto. As principais aplicações para um conversor assíncrono são aquelas nas quais a atividade do sinal analógico não é constante durante todo o período de conversão. Neste trabalho foi focalizada a aplicação deste tipo de conversor em espectrometria de raios gamma, na qual os eventos ocorrem aleatoriamente com distribuição de Poisson. |
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Conversor analógico-digital assíncrono.Asynchronous analog-to-digital converter.Conversor Analógico-Digital.Tempo Contínuo.Sem Relógio.Assíncrono.CMOS.Analog-Digital Converter.Continuous Time.Without Clock.Asynchronous.Engenharia Elétrica.Esta tese se integra na categoria de desenvolvimento de sistemas eletrônicos em circuitos integrados, e tem como objetivo obter um conversor analógico-digital inteiramente controlado pelas atividades do sinal de entrada, e que apresente, na concepção, consumo elétrico reduzido e complexidade baixa. Para tanto, foi definido o projeto de um conversor analógico-digital assíncrono, com uma amostragem irregular do tipo “amostragem por cruzamento de níveis”, que é uma amostragem não uniforme no tempo. Neste trabalho, então, é apresentado um conversor analógico-digital de 8 bits que opera sem relógio, com uma arquitetura do tipo dobramento (folding). A primeira parte do trabalho consistiu no projeto do circuito do conversor em uma tecnologia CMOS padrão de 0,35 μm, com uma tensão de alimentação de 3,3 V. Por simulação, obteve-se desse conversor de 8 bits, uma relação sinalruído mais distorção (SNDR) de 58 dB, com um consumo de 35 mW. O circuito do conversor proposto também foi comparado, por simulação, com um conversor de canal (pipeline) similar, funcionando em tempo-contínuo, de 8 bits, com 1 bit por estágio, projetado com a mesma tecnologia, que obteve 50 dB para a SNDR. A segunda parte do trabalho consistiu na confecção do leiaute do circuito e na comprovação, por simulações a partir do leiaute, dos valores projetados de SNDR e de consumo do conversor proposto. As principais aplicações para um conversor assíncrono são aquelas nas quais a atividade do sinal analógico não é constante durante todo o período de conversão. Neste trabalho foi focalizada a aplicação deste tipo de conversor em espectrometria de raios gamma, na qual os eventos ocorrem aleatoriamente com distribuição de Poisson.The aim of this thesis is contribute in the category of integrated complex circuits systems development, the main objective is to present the design of a clockless analog-todigital converter, with the features of low-power consumption and low-complexity. For this, it was defined the project of an asynchronous analog-to-digital converter, with an irregular sampling process, the “crossing levels sampling”, that is a non-uniform sampling in the time. This thesis presents an 8 bits clockless analog-to-digital converter project, based on a folding architecture. The first part of the work is based on the converter project in the CMOS 0,35 μm technology standard, with a supply voltage of 3,3 V. The simulation results of this 8 bits converter presented a Signal-to-Noise and Distortion Ratio (SNDR) of 58 dB, with a power consumption of 35 mW. The proposed converter circuit was also compared by simulations, with a similar pipeline converter, operating in continuous time, with 8 bits, and 1 bit per stage, designed with the same technology standard, and obtained a SNDR of 50 dB. The second part of the work was the circuit layout conception and validation, based on simulations from the designed layout for the SNDR projected value and the desired power consumption. The main applications for an asynchronous converter are those where the activity of the analog signal is not constant during all the conversion period. In this work was focused the application of this type of converter in spectrometry of gamma rays, in which the events occur randomly with Poissonian distribution.Universidade Federal de Campina GrandeBrasilCentro de Engenharia Elétrica e Informática - CEEIPÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICAUFCGFREIRE, Raimundo Carlos Silvério.FREIRE, R. C. S.http://lattes.cnpq.br/4016576596215504PETRAGLIA, Antonio.CATUNDA, Sebastian Yuri Cavalcanti.BOURGUET, Vincent Patrick Marie.BEILLEAU, Nicolas Robert Paul.COSTA, Edson Guedes da.RODRIGUES, Sabiniano Araújo.2011-11-282019-03-29T12:27:40Z2019-03-292019-03-29T12:27:40Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesishttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/3296RODRIGUES, Sabiniano Araújo. 2011. 138f. Tese (Doutorado em Engenharia Elétrica), Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Centro de Engenharia Elétrica e Informática , Universidade Federal de Campina Grande – Paraíba Brasil, 2011.porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCGinstname:Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)instacron:UFCG2021-04-22T12:29:45Zoai:localhost:riufcg/3296Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://bdtd.ufcg.edu.br/PUBhttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/oai/requestbdtd@setor.ufcg.edu.br || bdtd@setor.ufcg.edu.bropendoar:48512021-04-22T12:29:45Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG - Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)false |
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