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Publicação
Designing a sigma-delta modulator using passive integrators and calibration
| Nome: | Descrição: | Tamanho: | Formato: | |
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| 11.62 MB | Adobe PDF |
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Resumo(s)
An Analog to Digital Converter (ADC) serves as vital components bridging the analog and digital domains,facilitating the conversion of real-world data into digital format. Due to its essential role across various applications, the ADC is extensively researched in electronics. Ensuring their performance remains aligned with the ever-evolving technological landscape is crucial. To achieve this, optimization algorithms are employed to enhance architectural efficiency. This study explores the potential of a passive 2-1 Multi-stAge noise SHaping (MASH) Sigma-Delta Modulator (ΣΔM) architecture as presented in[2], complemented by calibration techniques detailed in [3]. Although the architecture [2] has previously undergone optimization,calibration has not been used. The introduction of calibration methods has the potential to improve performance. To tackle this issue, a genetic algorithm was implemented using the pre-existing MATLAB® code with modifications. Additionally, a C++ code was developed to enhance speed, enabling a more thorough analysis. The primary objective was to enhance the 2-1 MASH ΣΔM while minimizing Signal-to-Noise-and-Distortion Ratio (SNDR) degradation in the presence of process variations. Monte Carlo simulations were conducted to validate performance improvements. This thesis proposes a redesigned 2-1 MASH ΣΔM based on [3].
Um ADC atua como componente vital, fazendo a ponte entre os domínios analógico e digital,facilitando a conversão de dados do mundo real para o formato digital. Devido ao seu papel essencial em várias aplicações, o ADC é extensivamente pesquisado em eletrónica. Garantir que o seu desempenho esteja alinhado com o cenário tecnológico que está em constante evolução é crucial.De forma a que isso seja alcançado,algoritmos de otimização são utilizados para aprimorar a eficiência de arquiteturas.Este trabalho explora o potencial de um 2-1 MASH Modulador Sigma-Delta (MΣΔ) passivo,conforme apresentado em [2], complementado por técnicas de calibração detalhadas em [3]. Embora a arquitetura [2] tenha passado por otimização anteriormente, calibração não foi utilizada. A introdução de métodos de calibração tem o potencial de melhorar o desempenho. Para abordar isso,foi usado um algoritmo genético utilizando o código existente em MATLAB®,com modificações. Além disso,foi desenvolvido um código em C++com maior velocidade,permitindo uma análise mais abrangente.O objetivo principal era aprimorar o MΣΔ 2-1 MASH, minimizando a degradação de SNDR na presença de variações de processo. Simulações de Monte Carlo foram realizadas para validar as melhorias de desempenho. Esta tese propõe um redesenho do MΣΔ 2-1 MASH baseado em [3].
Um ADC atua como componente vital, fazendo a ponte entre os domínios analógico e digital,facilitando a conversão de dados do mundo real para o formato digital. Devido ao seu papel essencial em várias aplicações, o ADC é extensivamente pesquisado em eletrónica. Garantir que o seu desempenho esteja alinhado com o cenário tecnológico que está em constante evolução é crucial.De forma a que isso seja alcançado,algoritmos de otimização são utilizados para aprimorar a eficiência de arquiteturas.Este trabalho explora o potencial de um 2-1 MASH Modulador Sigma-Delta (MΣΔ) passivo,conforme apresentado em [2], complementado por técnicas de calibração detalhadas em [3]. Embora a arquitetura [2] tenha passado por otimização anteriormente, calibração não foi utilizada. A introdução de métodos de calibração tem o potencial de melhorar o desempenho. Para abordar isso,foi usado um algoritmo genético utilizando o código existente em MATLAB®,com modificações. Além disso,foi desenvolvido um código em C++com maior velocidade,permitindo uma análise mais abrangente.O objetivo principal era aprimorar o MΣΔ 2-1 MASH, minimizando a degradação de SNDR na presença de variações de processo. Simulações de Monte Carlo foram realizadas para validar as melhorias de desempenho. Esta tese propõe um redesenho do MΣΔ 2-1 MASH baseado em [3].
Descrição
Palavras-chave
Analog to Digital Converter (ADC) Sigma-Delta Modulator (ΣΔM) 2-1MASH ΣΔM Calibration Genetic Algorithm