Projeto e análise de moduladores Sigma-delta em tempo contínuo em tecnologias CMOS

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Viera, Raphael Andreoni Camponogara
Data de Publicação: 2014
Idioma: por
Título da fonte: Manancial - Repositório Digital da UFSM
dARK ID: ark:/26339/00130000129f2
Texto Completo: http://repositorio.ufsm.br/handle/1/25232
Resumo: Trabalho de conclusão de curso (graduação) - Universidade Federal de Santa Maria, Centro de Tecnologia, Curso de Engenharia da Computação, RS, 2014.
id UFSM_dfec471f76c619da6564ee77053337f3
oai_identifier_str oai:repositorio.ufsm.br:1/25232
network_acronym_str UFSM
network_name_str Manancial - Repositório Digital da UFSM
repository_id_str
spelling Projeto e análise de moduladores Sigma-delta em tempo contínuo em tecnologias CMOSDesign and analysis of Sigma-delta modulators in continuous time in CMOS technologiesConversão ADModulador Sigma-Delta em tempo contínuoAnálise de estabilidadeAnalog-to-digital converterContinuous time Sigma-delta modulatorStability analysisCNPQ::ENGENHARIASTrabalho de conclusão de curso (graduação) - Universidade Federal de Santa Maria, Centro de Tecnologia, Curso de Engenharia da Computação, RS, 2014.This work presents the design of a continuous time sigma-delta modulator with a 0.2 MHz signal bandwidth and 78 dB signal-to-noise ratio (SNR), which are the specifications for the GSM standard. Three single-loop, single-bit, low-pass modulators are implemented, being one of second order and two of third order, where the one with higher order has a more aggressive noise transfer function. A stability analysis is performed together with the real modulators performance when compared with the ideal one. The stability analysis can be applied for continuous or discrete time modulators since control and filter theory are used. System level results show that the second and third order architectures have equivalents signal-to-noise ratios when stability is considered. Besides, several non-idealities are compared in order to verify the second order modulator robustness. Results from the electrical implementation show that the modulator achieves a superior signal-to-noise ratio than the counterparts due to other non-idealities present in CMOS circuits. Final results reveals a significant reduction in the modulator design and power consumption. Therefore, this work emphasizes that the designer should perform a thorough system analysis before implement the modulator resorting only in the ideal equation that predict the sigma-delta modulator performance in order to verify if a simple architecture could result in a similar performance than a more complex system.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.BrasilUFSMCentro de TecnologiaPrior, Cesar AugustoViera, Raphael Andreoni Camponogara2022-07-06T19:50:21Z2022-07-06T19:50:21Z2014-12-052014Trabalho de Conclusão de Curso de Graduaçãoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionapplication/pdfhttp://repositorio.ufsm.br/handle/1/25232ark:/26339/00130000129f2porAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internationalhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Manancial - Repositório Digital da UFSMinstname:Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)instacron:UFSM2022-08-11T19:23:19Zoai:repositorio.ufsm.br:1/25232Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://repositorio.ufsm.br/ONGhttps://repositorio.ufsm.br/oai/requestatendimento.sib@ufsm.br||tedebc@gmail.comopendoar:2022-08-11T19:23:19Manancial - Repositório Digital da UFSM - Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)false
dc.title.none.fl_str_mv Projeto e análise de moduladores Sigma-delta em tempo contínuo em tecnologias CMOS
Design and analysis of Sigma-delta modulators in continuous time in CMOS technologies
title Projeto e análise de moduladores Sigma-delta em tempo contínuo em tecnologias CMOS
spellingShingle Projeto e análise de moduladores Sigma-delta em tempo contínuo em tecnologias CMOS
Viera, Raphael Andreoni Camponogara
Conversão AD
Modulador Sigma-Delta em tempo contínuo
Análise de estabilidade
Analog-to-digital converter
Continuous time Sigma-delta modulator
Stability analysis
CNPQ::ENGENHARIAS
title_short Projeto e análise de moduladores Sigma-delta em tempo contínuo em tecnologias CMOS
title_full Projeto e análise de moduladores Sigma-delta em tempo contínuo em tecnologias CMOS
title_fullStr Projeto e análise de moduladores Sigma-delta em tempo contínuo em tecnologias CMOS
title_full_unstemmed Projeto e análise de moduladores Sigma-delta em tempo contínuo em tecnologias CMOS
title_sort Projeto e análise de moduladores Sigma-delta em tempo contínuo em tecnologias CMOS
author Viera, Raphael Andreoni Camponogara
author_facet Viera, Raphael Andreoni Camponogara
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Prior, Cesar Augusto
dc.contributor.author.fl_str_mv Viera, Raphael Andreoni Camponogara
dc.subject.por.fl_str_mv Conversão AD
Modulador Sigma-Delta em tempo contínuo
Análise de estabilidade
Analog-to-digital converter
Continuous time Sigma-delta modulator
Stability analysis
CNPQ::ENGENHARIAS
topic Conversão AD
Modulador Sigma-Delta em tempo contínuo
Análise de estabilidade
Analog-to-digital converter
Continuous time Sigma-delta modulator
Stability analysis
CNPQ::ENGENHARIAS
description Trabalho de conclusão de curso (graduação) - Universidade Federal de Santa Maria, Centro de Tecnologia, Curso de Engenharia da Computação, RS, 2014.
publishDate 2014
dc.date.none.fl_str_mv 2014-12-05
2014
2022-07-06T19:50:21Z
2022-07-06T19:50:21Z
dc.type.driver.fl_str_mv Trabalho de Conclusão de Curso de Graduação
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://repositorio.ufsm.br/handle/1/25232
dc.identifier.dark.fl_str_mv ark:/26339/00130000129f2
url http://repositorio.ufsm.br/handle/1/25232
identifier_str_mv ark:/26339/00130000129f2
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Brasil
UFSM
Centro de Tecnologia
publisher.none.fl_str_mv Brasil
UFSM
Centro de Tecnologia
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Manancial - Repositório Digital da UFSM
instname:Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)
instacron:UFSM
instname_str Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)
instacron_str UFSM
institution UFSM
reponame_str Manancial - Repositório Digital da UFSM
collection Manancial - Repositório Digital da UFSM
repository.name.fl_str_mv Manancial - Repositório Digital da UFSM - Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)
repository.mail.fl_str_mv atendimento.sib@ufsm.br||tedebc@gmail.com
_version_ 1815172435526287360

Registros relacionados