Low-power analog-to-digital converters in sensor applications

Abstract

Anturisovelluksissa käytetään yleensä korkean tai keskiresoluution muuntimia, jotka kuluttavat vähän tehoa. Käytettäviä muuntimia ovat peräkkäisapproksimaatiorekisteri eli SAR, syklinen ja delta-muunnin. Diplomityössä on suunniteltu ja simuloitu matalan tehonkulutuksen ja käyttöjännitteen delta-sigma analogia-digitaalimuunnin 0,35um:n teknologialla. Työssä käydään yksityiskohtaisesti läpi mm. vahvistintyypin valinta sekä käsitellään kohinasta aiheutuvia ongelmia. Työssä on esitelty 1,2 voltin käyttöjännitteen piiri, kun käytössä on ollut 3,3 voltin käyttöjännitteelle tarkoitettu teknologia. Tämän yhdistelmän ongelmia on esitelty ja ratkaisuja ongelmiin on löydetty esimerkiksi käyttämällä erilaisia kytkimiä ja varauspumppuja, tekemällä vahvistimille poikkeukselliset yhteismuotoiset tasot ja nostamalla komparaattorin tulin jännitettä referenssijännitteen avulla. Käytetty 10 Hz:n kaistanleveys loi mahdollisuuden saavuttaa suurikin resoluutio. Lisäksi tässä työssä toisena osana on mittauksin esitetty syklinen matalan tehonkulutuksen analogia-digitaalimuunnin.