VLSI implementation of low-power current mode CMOS algorithmic analog-to-digital converters
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 1999
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: ABDULBAKİ TEZEL
Danışman: TAYFUN AKIN
Özet:oz AKIM MODLU ALÇAK GÜÇ İLE ÇALIŞAN CMOS ALGORİTMİK ANALOG-SAYISAL ÇEVİRGEÇLERİN ÇBÖT GERÇEKLEŞTİRMESİ Tezel, Abdulbaki Yüksek Lisans, Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümü Tez Yöneticisi: Doç. Dr. Tayfun Akın Ocak 1999, 84 sayfa Bu tezde implantasyonu yapılabilen telemetrik biomedikal kayıt uygulamaları gibi düşük güç ve küçük alan uygulamaları için iki adet analog-sayisal (AD) çevirgecinin geliştirilmesi ve ÇBÖT gerçekleştirmesi anlatılmaktadır. Her iki çevirgeç de algoritmik tip çevirgeç ve akım modlu sinyal betimleme yaklaşımı kullanmaktadır. Birinci AD çevirgeci, çevirim algoritmasını azami hassasiyette yapmak için yüksek salınımlı kaskod akım kopyalayıcı kullanmaktadır. TÜBİTAK- YİT AL grubu tarafından geliştirilmiş 3 um CMOS süreci kullanılarak 8 bit AD çevirgeci testdevresi tasarlanmıştır ve bu devrenin serimi lmm2 alan kaplamaktadır. Devrenin serimi üretildi ve test edildi ve test sonuçlan AD çevirgecinin işlevini yerine getirdiğini ve 5V kaynaktan 4.5mW güç harcarken, 5 bit hassasiyete, 830körnek/s çevirim hızına sahip olduğunu göstermektedir. Düşük çevirim hassasiyetinin nedeni MOS transistörlerin boyutlarının uyumsuz üretilmiş olmasıdır, öyle ki |3 hassasiyeti %1.8 ve VT hassasiyeti %0.3 olarak ölçülmüştür. ikinci AD çevirgeci, yüksek hassasiyet ve düşük güç tüketimi elde etmek için dinamik akım kopyalayıcısı ve yeni bir çevirim algoritması kullanmaktadır. Yeni akım kopyalayıcısı, S2I tip akım kopyalayıcısına dayanmaktadır, ama kaplanan alam küçültmek için kaim ve ince örneklemeyi sadece bir ünitede yapmaktadır. Yeni çevirim algoritması her bitin dört, ki bu alışılagelmiş durumdur, yerine üç devirde elde edilmesine imkan vermektedir. TÜBİTAK- YİTAL grubu tarafından geliştirilmiş 3 um CMOS süreci kullanılarak 10 bit AD çevirici test devresi tasarlanmıştır ve bu devrenin serimi 0.3 5mm2 alan kaplamaktadır. Simülasyon sonuçlan AD çevirgecinin 5V kaynaktan lmW güç harcarken, 10 bit hassasiyete, 61000örnek/s çevirme hızına sahip olduğunu göstermektedir. Anahtar Kelimeler: Analog-sayısal çevirgeç, akım modlu yaklaşım, akım kopyalayıcısı, anahtar-akım devresi. vı