Masterproeven 2012-2013
Chipontwerp voor een Tijds-encoderende A/D-omzetter
Probleemstelling:
De technologische evolutie van de CMOS-processen heeft twee belangrijke gevolgen. Een eerste gevolg is dat de kracht van de digitale signaalverwerking ongelooflijk is toegenomen. Daarom moeten analoge signalen (bijv. telecom signalen, sensor uitlezing, spraak, video enz.) zo vroeg mogelijk naar het digitale domein omgezet worden. Daardoor zijn Analoog-naar-digitaal omzetters (A/D-omzetters) essentiële bouwblokken geworden voor zeer veel toepassingen. Een tweede gevolg is dat de beschikbare voedingsspanning in een dergelijk modern CMOS-proces is ingekrompen tot amper 1 Volt. Dit vormt uiteraard een ernstige beperking op het signaalspanningsbereik. Hierdoor wordt het interessant om analoge signalen te gaan voorstelen door tijds-aspecten (zoals bijv. nuldoorgangen) in plaats van spanningen. Hiervoor zijn er zeer veel mogelijkheden. Een bekende techniek is het gebruik van pulsbreedtemodulatie (Engels: Pulse width modulation of PWM). Hierbij wordt het analoog signaal voorgesteld door de breedte van een 2-niveau (digitale) puls. Het is duidelijk dat dergelijke technieken zeer geschikt zijn voor de hedendaagse technologie waarin de transistoren aan multi-GHz kloksnelheden kunnen schakelen.
Doelstelling:
Het is de bedoeling om in dit afstudeerwerk dergelijke tijds-coderende technieken te combineren met hedendaagse technieken voor A/D-conversie zoals Sigma Delta modulatie. Het doel is om een volledige A/D-converter te ontwerpen met state-of-the-art prestaties.
Student: Dries Vercaemer
Promotor: Prof. Pieter Rombouts
Scriptiebegeleider: Amir Babaie Fishani