Orientador: Jose Antonio Siqueira Dias

Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica

Resumo: Neste trabalho apresentamos uma nova técnica de conversão analógico-digital de alta velocidade, que usa processamento em corrente, ao invés de tensão. Este conversor usa um algoritmo baseado no chaveamento de correntes de uma forma híbrida entre o método de aproximação sucessiva e o...

Resumo: Neste trabalho apresentamos uma nova técnica de conversão analógico-digital de alta velocidade, que usa processamento em corrente, ao invés de tensão. Este conversor usa um algoritmo baseado no chaveamento de correntes de uma forma híbrida entre o método de aproximação sucessiva e o conversor tipo "flash", sendo necessários apenas N comparadores para implementar um conversor A/D de N bits, no lugar dos '2 POT. N¿ comparadores usuais usados em um conversor do tipo "flash" convencional. O trabalho está dividido em 5 capítulos: no primeiro apresentamos uma revisão sucinta dos métodos usuais de conversão A/D de alta velocidade; no segundo introduzimos o algoritmo empregado, a nova estrutura proposta para implementa-lo e também fazemos uma análise dos erros que afetam o projeto do conversor A/D; no terceiro capítulo é apresentado o projeto de um circuito integrado, em tecnologia bipolar, de um conversor A/D de 6 bits, visando aplicações em vídeo; no quarto capítulo apresentamos o projeto de um conversorA/D de 4 bits experimental, que foi integrado, em tecnologia bipolar, na SID Microeletrônica, no I PMU Bipolar; finalmente, no quinto capítulo relatamos os resultados experimentais obtidos. As medidas feitas nos vários blocos do circuito revelaram a viabilidade de operação do conversor com freqüências da ordem de 20 MHz, usando um processo bipolar convencional, isolado por junções. Esta velocidade de conversão pode ser bem maior caso se use um processo bipolar moderno, isolado por óxido e com transistores de alta velocidade,que possuem 'f IND. t¿ cerca de 60 vezes maior do que o dos transistores usados na fabricação do protótipo, que era de aproximadamente 300 MHz

Abstract: A newcurrent-mode highspeed Analog-to-Digitalconversiontechnique ispresented. This converter uses an algorithm based on current switching.similarto the SuccessiveApproximation Converter. but with a conversion speed comparableto the flashconverter. Only N comparators are necessary to...

Abstract: A newcurrent-mode highspeed Analog-to-Digitalconversiontechnique ispresented. This converter uses an algorithm based on current switching.similarto the SuccessiveApproximation Converter. but with a conversion speed comparableto the flashconverter. Only N comparators are necessary to implement a N-bit converter. instead of the '2 POT. N¿ comparators used in a standard flash converter. This thesis is composed of five chapters: In the first chapter we present a concise revision of some architectures for high speed A/D conversion; in the seconde chapter we introduce the algorithm and the new proposed architecture. An error analysisof the parameters that play an important role in the design of the converter; in the third one we present the design of an integrated 6-bit high speed A/D converter for video applications; the fourth chapter is dedicated to the design of a experimental4-bit A/D converter IC. The Ic was fabricated by SID Microeletrônica. in the 1Brazilian Multi-Project Chip (I PMU); the fourth chapter is dedicated to the design of a experimental 4-bit A/D converter IC. The Ic was fabricated by SID Microeletrônica. in the 1 Brazilian Multi-Project Chip (I PMU). The experimental results measured in the integrated circuit shows that the proposed technique can convert signalswith frequencies up to 20 MHz using a standard junction isolated bipolar processoThis frequency can be muchgreater irone uses an up-to-date high speed bipolar process, which have transistors with 'f IND. t¿ typicaly near 60 times larger than those available in the process used to fabricate the prototype (about 300 MHz)