Afstudeerwerken 2007-2008
2938: Ontwerp van een laag-vermogen hoge-snelheids Sigma-Delta modulator
Probleemstelling:
De A/D-omzetter is een van de belangrijkste bouwblokken in hedendaagse
(draadloze) communicatiesystemen zoals UMTS en WLAN. De eisen hieraan zijn
een hoge nauwkeurigheid, een hoge bandbreedte en - last but not least - een
laag vermogenverbruik. Om de vereiste hoge nauwkeurigheid te behalen is Sigma
Delta modulatie de aangewezen aanpak. Dit soort omzetter laat immers toe om
de A/D-omzetting uit te voeren met een veel hogere nauwkeurigheid dan de
nauwkeurigheid van de elektronische componenten. Om dit te bereiken,
bemonstert een dergelijke omzetter aan een veel hogere frequentie dan volgens
de Nyquist-voorwaarde nodig is. Dit noemt men overbemonstering. Helaas, is
het door de noodzaak van overbemonstering moeilijk om een hoge bandbreedte te
realiseren met een accepatabel stroomverbruik.
Doelstelling:
Traditioneel worden Sigma Delta modulatoren gerealiseerd met behulp van
geschakelde condensator technieken. Recent werd in de onderzoeksgroep een
techniek ontwikkeld die toelaat om de omzettingssnelheid van dergelijke
modulatoren te verdubbelen, zonder het vermogenverbruik te verhogen.
Daarnaast werd een volledig ander concept geëxploreerd namelijk het
gebruik
van continuë tijdsfilters in de modulator.
In dit eindwerk zullen in een eerste fase de vermogen-efficiëntie van
beide
technieken geëvalueerd worden. Het is de bedoeling om daarna
één van beide
opties volledig uit te werken tot een volledig geïntegreerd prototype
(chip)
in een hedendaagse CMOS-technologie. Hierbij komen zowel theoretische
analyse, als simulaties op systeemniveau en ontwerp op circuitniveau aan bod.
Door het uitdagend karakter, biedt dit onderwerp zeer veel mogelijkheden voor
de student om zichzelf te bewijzen.
Student: Maarten De Bock
Promotor: Prof. Pieter Rombouts
Scriptiebegeleiders: Prof. Pieter Rombouts, ir. Stijn Reekmans