Modulador sigma-delta térmico: modelagem, simulação e concepção.

• Autor(a) principal: ALMEIDA, Will Ribamar Mendes.
• Data de Publicação: 2009
• 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/3302
• topic: Modulador Sigma-Delta Térmico; Circuito Integrado; Sensores Térmicos; Sensores Termo-Resistivos; Modulação Sigma-Delta; Simulação Computacional; Modelagem Computacional; Anemômetro à Temperatura Constante; Sigma-Delta Térmico; Circuit Intégré; Integrated Circuit; Anemometer at Constant Temperature; Anémomètre à Température Constante; Modulateur Sigma-Delta Thermique; Thermal Sigma-Delta Modulator; Engenharia Elétrica.

Os sensores termo-resistivos fazem parte de um conjunto de componentes sensíveis à temperatura que são largamente empregados no campo da instrumentação eletrônica. Dentre estas aplicações destacam-se os medidores de grandezas físicas que utilizam o princípio da equivalência elétrica e são baseadas na modulação sigma-delta (ΣΔ), em que o sensor é parte integrante da malha de realimentação da estrutura. Algumas das razões que justificam a utilização dos moduladores ΣΔ em aplicações de engenharia elétrica são: o reduzido circuito analógico, a alta resolução e sua alta relação sinal-ruído. Neste trabalho de Tese, apresenta-se o projeto de um sistema de medição baseado na modulação ΣΔ que utiliza o próprio sensor termo-resistivo como elemento comparador e integrador. A arquitetura do sistema proposto permite a realização de medição de grandezas físicas que interagem com o sensor: temperatura, radiação térmica e velocidade de vento. São apresentados procedimentos para obtenção das especificações de projeto necessárias ao seu desenvolvimento em ambiente VHDL-AMS. A partir da verificação da viabilidade da arquitetura funcional proposta, o modulador ΣΔ Térmico foi projetado em nível de transistores até a concepção do seu leiaute, usando a tecnologia CMOS MOSIS TSMC 0,35. Resultados decorrentes de simulação computacional são apresentados, de maneira a demonstrar a validade do estudo teórico realizado, ilustrando a concordância entre os resultados provenientes do modelo funcional (VHDL-AMS), do modelo elétrico e das equações desenvolvidas.