طراحی و شبیه سازی مبدل آنالوگ به دیجیتال سیگما - دلتا

در این رساله مدولاتور سیگما - دلتای پیوسته در زمان با پهنای باند 2.5mhz و توان مصرفی پایین در سطح ترانزیستوری و در تکنولوژی tsmc 0.18µm cmos با ولتاژ 1.8v طراحی و شبیه سازی گردید. ابتدا بوسیله نرم افزار matlab و در سطح سیستم به طراحی و شبیه سازی مدولاتور مذکور پرداخته شد و سپس با استفاده از پارامترهای بدست آمده از طراحی در سطح سیستم، طراحی مداری با استفاده از نرم افزار hspice انجام شد. مبدل طراحی شده از مرتبه پنجم و دارای ساختار تک طبقه ی روبه جلو است که شکل دهی مناسبی برای نویز کوانتیزاسیون بوجود می آورد. با اضافه کردن یک حلقه در مدولاتور و استفاده از ساختار دوحلقه ای، مدولاتور را به تأخیری در حدود یک پریود نمونه برداری در کوانتایزر خود، پایدار کردیم. برای پیاده سازی فیلتر حلقه از ساختار جدیدی استفاده شده است که تعداد opampهای استفاده شده را به نصف کاهش داده است و بهبود مناسبی در توان مصرفی ایجاد کرد. مبدل آنالوگ به دیجیتال استفاده شده در مسیر فیدبک با معماری current steering است که سرعت بالایی دارد و برای اینکه کارایی مدولاتور را تضعیف نکند با روش self-calibration طراحی گردید. کوانتایزر داخلی با یک مبدل فلش 4 بیتی محقق گردید تا دقت و محدوده تمام رنج بیشتری بدست آید. در این طراحی فرکانس نمونه برداری 80mhz، پهنای باند سیگنال ورودی 2.5mhz و osr=16 بوده است. شبیه سازی های انجام شده sndr برابر 71db و محدوده دینامیکی 74db را برای طرح ارائه شده نتیجه داد. توان مصرفی مبدل طراحی شده در ولتاژ 1.8v برابر 7.4mw است.