|
Abstract:
|
Kannettavilta laitteilta vaaditaan yhä enemmän toiminta-aikaa ja toimintoja. Tämän vuoksi niiden kaikkien osien tehonkulutus tulee minimoida. Uudet toiminnot edellyttävät laitteen A/D-muuntimelta yhä suurempaa tarkkuutta ja näytteistystaajuutta. Liukuhihna-arkkitehtuuri(A/D-muunnos jaettu useaan peräkkäiseen vaiheeseen) on useasti valittu täyttämään nämä vaatimukset. Työssä suunniteltiin ja toteutettiin matalan tehonkulutuksen A/D-muunnin liukuhihna-arkkitehtuurilla. Muuntimen resoluutio on 8 bittiä ja nimellinen näytteistystaajuus 20MHz. Minimitehonkulutukseen pyrittiin käyttämällä yht'aikaa useita eri tehonkulutusta alentavia tekniikoita, joista tärkeimpänä kahden rinnakkaisen linjan käyttö, jotka jakavat operaatiovahvistimet keskenään. Piiri suunniteltiin ylhäältä alas, aloittaen systeemitason mallista ja edeten piirikaaviotason kautta layout tasolle. Muunnin valmistettiin kolmen metallikerroksen 0.35µm CMOS tekniikalla ja poly-poly-kondensaattoreilla. Tavoitteena ollut alle yhden milliampeerin virrankulutus ei toteutunut, saavutettu kokonaisvirrankulutus oli tavoitteeseen nähden reilu kaksinkertainen. Verrattaessa vastaaviin muihin raportoituihin muuntimiin, ottaen huomioon resoluutio ja muunnosnopeus, kehitetty muunnin on kolmanneksi energiatehokkain. Muuntimen tehokkuutta on mahdollista kehittää edelleen alustavien simulointien mukaan. |