پیاده سازی مبدل آنالوگ به دیجیتال integrating با توان مصرفی کم

مبدل های آنالوگ به دیجیتال پردازش برای تبدیل سیگنال های آنالوگ دنیای واقعی به حوزه دیجیتال که در آن پردازش سیگنال با سهولت بیشتری امکان پذیر است، به کار می روند. در این میان با افزایش استفاده از سنسورها در دستگاه ها و پردازش های صنعتی وهمچنین پیشرفت در زمینه مهندسی پزشکی، به کار گیری مبدل های آنالوگ به دیجیتال با توان مصرفی بسیار پایین و سرعت پایین در این زمینه ها نیازی ضروری به شمار می رود. در کاربردهای بیومدیکال معمولا به مبدل هایی با دقت بین 8 تا 12 بیت یا بالاتر نیاز می باشد که توان مصرفی بسیار کمی داشته باشند. از آنجا که سیگنال های پزشکی معمولا فرکانس های بسیار کمی دارند، مبدل های integrating نیاز ما را برای پاره ای از این نوع کاربرد ها برطرف می کنند. این پایان نامه به بررسی روشهای کاهش توان مصرفی موجود در مبدل های integrating پرداخته و با ارائه ایده و ساختاری جدید برای این نوع از مبدل ها، باعث کاهش قابل توجه توان مصرفی آن شده است. به دلیل اینکه در اغلب سیگنالهای پزشکی و یا کاربردهایی مانند سنسور های تصویر، فرکانس و تغییرات دامنه سیگنال در بیشتر زمانها بسیار کم می باشد، یک راه موثر برای کاهش توان مصرفی در مبدل آنالوگ به دیجیتال، تبدیل اختلاف هر نمونه سیگنال ورودی آنالوگ با نمونه قبل به دیجیتال است. با این کار در سیگنال هایی که تغییرات کمی در طول زمان دارند، در مدت زمان زیادی با کاهش زمان انتگرالگیری، می توان عناصری مانند مقایسه گر و شمارنده را خاموش نگاه داشت تا توان مصرفی مبدل را کاهش داد. در این پایان نامه یک مبدل آنالوگ به دیجیتال integrating 8 بیتی با فرکانس نمونه برداری ks/s4 در ولتاژ تغذیه v8/1 در تکنولوژی cmos ?m18/0 با استفاده از ایده پیشنهادی طراحی و با ساختار سنتی مقایسه شده است. نتایج شبیه سازی hspice موید این هستند که توان مصرفی مبدل integrating پیاده سازی شده با ساختار پیشنهادی برای یک سیگنال ورودی سینوسی با دامنه 2/0 ولتاژ تمام مقیاس، حدود 80% کمتر از پیاده سازی سنتی آن می باشد.