Analyse, modelleren en ontwerpen van multi-rate discrete-tijd sigma-delta schakelingen.

Projectdetails

!!Description

De continue schaling van de CMOS technologie in de voorbije decennia gaf aanleiding tot steeds snellere transistoren bij steeds lagere voedingsspanningen. De toekomstige analoge ontwerpen zullen bijgevolg te kampen hebben met steeds kleinere signaalzwaaien om de transistoren niet uit hun analoog werkingsgebied te brengen. Verder is het bekend dat de steeds kleinere transistoren niet alleen sneller zijn, doch ook steeds meer afwijken van de ideale CMOS karakteristiek.



Om de diep-submicron technologieën optimaal te gebruiken werd er recent een alternatieve aanpak voor het ontwerp van RF schakelingen voorgesteld. Die bestaat eruit om het signaalpad in de ontvanger zoveel mogelijk op te bouwen met (passieve) geschakelde-condensator schakelingen. Deze circuits werken in discrete-tijd en zorgen voor de nodige filtering en frequentieconversie van de RF-signalen. Hiervoor worden multi-rate technieken gebruikt om de bemonsteringsfrequentie systematisch te verlagen/verhogen vooraleer het signaal wordt aangeboden aan de ADC. Deze aanpak profiteert ten volle van de beschikbare multi-GHz schakelsnelheden.



Het voordeel van dergelijke geschakelde-condensator schakelingen is dat:

- de technologieschaling optimaal gebruikt wordt door het gebruik van de snelle schakelaars.

- de signalen voorgesteld worden aan de hand van de spanningen over de condensatoren. Dit maakt een grote spanningszwaai mogelijk.

- de geschakelde-condensator schakelingen beter bestand zijn tegen procesvariaties aangezien de eigenschappen van de schakelingen bepaald worden door de capaciteitsverhoudingen.

- de filter karakteristieken aangepast kunnen worden door het in- en uitschakelen van condensatoren en door het wijzigen van de integratie- en decimatieverhoudingen.



Deze aanpak verschilt echter sterk van de op dit moment ingeburgerde ontwerpsmethoden voor RF-schakelingen. De literatuur hierover is nog zeer beperkt en grotendeels gedomineerd door de onderzoeksgroep van Texas Instruments. Er is dan ook nog veel ruimte voor creativiteit en exploratie.

Werkprogramma



Om het doel van het project te realiseren, worden er 3 objectieven gedefinieerd:

1. Het nauwkeurig analyseren en modelleren van de niet-lineaire distorties van multi-rate discrete-tijd analoge systemen door het uitbreiden van de beste-lineaire-approximatie van tijdsinvariante naar periodisch tijdvariërende systemen (verantwoordelijke partner: VUB).

2. De studie van multi-rate discrete-tijd systemen in sigma-delta terugkoppelingen (verantwoordelijke partner: UGent).

3. Het demonstreren van de ontwikkelde modelleringstechnieken op de niet-lineaire analyse van multi-rate discrete-tijd systemen in een sigma-delta configuratie (gezamelijke verantwoordelijkheid: VUB en UGent)

AcroniemFWOAL483
StatusGeëindigd
Effectieve start/einddatum1/01/0831/12/11

Flemish discipline codes

  • Other engineering and technology