طراحی و شبیه سازی مبدل آنالوگ به دیجیتال SAR برای کاربردهای با توان مصرفی پایین

مبدلهای آنالوگ به دیجیتال از جمله پرکاربردترین انواع مبدلها در صنعت الکترونیک هستند که با توجه به خصوصیاتی که دارند برای کارکرد در فرکانسهای میانی مناسبترین هستند. مسائلی از جمله انرژی مصرفی، قدرت تفکیک و انواع پارامترهای استاتیک و دینامیک وجود دارند که در انواع مبدلها حائز اهمیت هستند. مهمترین بخش از نظر مصرف انرژی مربوط به کلید زنی خازنی برای استخراج بیتهای خروجی هست و از طرف دیگر عدم تطابق خازنی که در واحد DAC برای هر کدام از خازنها وجود دارد مهمترین علت برای فاصله گرفتن مقدار پارامترهای مبدل از مقدار ایده آل بوده است. در ساختار معرفی شده برای مبدل آنالوگ به دیجیتال SAR علاوه بر اینکه یک روش جدید کلید زنی برای واحد DAC معرفی شده است تا میانگین انرژی مصرفی در این واحد را کاهش دهد، یک روش کالیبراسیون نیز برای به حداقل رساندن تاثیر خطای عدم تطابق خازنی نیز بر روی ساختار مبدل اعمال شده است. بدین ترتیب که میانگین انرژی مصرفی برای استخراج بیتهای خروجی به مقدار ۱۹.۳۷CVREF رسیده است و مقدار خطاهای INL و DNL به ترتیب از مقادیر LSB[ و ] و LSB[ ۴ و ۲ به مقادیر LSB[۰.۱۶ و ۰] و LSB[۰.۰۶+ و ۰۰۶] رسیده است. مقادیر پارامترهای استخراج شده از پاسخ فرکانسی مبدل نیز به ترتیب مقادیر ۹.۶۵ =SNDR=۵۹.۸۶ dB, SNR=۵۹.۸۷dB, ENOB, SFDR=۷۸.۵۲ dB که نسبت به مقادیر پارامترهای پاسخ فرکانسی استخراج شده در ساختارهای قبل بهبود داشته است.

کلیدواژه ها:

مبدل آنالوگ به دیجیتال ، کالیبراسیون ، کاهش انرژی مصرفی ، سوییچینگ