طراحی مدولاتور دلتا سیگمای زمان گسسته کم مصرف در استاندارد GSM بر اساس تکنولوژی 180 nm

یک مبدل ADC مبتنی بر مدولاسیون دلتا سیگما هم می تواند در حوزه زمان گسسته و هم در حوزه زمان پیوسته پیاده سازی شوند. امروزه با رشد تقاضاها، تمرکز اصلی بر روی مبدل های دلتا سیگمای دقت بالا است که در کاربردهای کم مصرف، مورد استفاده قرار میگیرد؛ از جمله آن می توان به گیرنده های رادیویی، تصویر برداری پزشکی و سیستم های فراصوت قابل حمل و تجهیزات تست اشاره کرد. یک ADC دلتا سیگمای گسسته در زمان دارای مزایای قابل توجهی نسبت به دیگر مبدل های آنالوگ به دیجیتال می باشد که باعث شده در اثر کاربردها، بخصوص کاربردهای کم مصرف و دقت بالا ارجحیت داده شود.علاوه بر این موارد این مدولاتور به اثرات نامعین های زمانی نسبت به همتای زمان پیوسته خود بسیار مقاوم است که از جمله این اثرات غیر ایده آل میتوان به کلاک جیتر و تاخیر اضافی داخل حلقه اشاره کرد. اما با این حال این مدولاتور با توجه به ماهیت گسسته سیگنال های داخلی و تغییرات شدید در مدت زمان کوتاه نیاز به تقویت کننده های پر سرعت دارد که باید دارای سرعتی حداقل تا چهار برابر فرکانس سیگنال نمونه برداری باشد، در صورتی که سرعت موردنیاز برای همتای پیوسته در زمانش میتواند تا خود فرکانس نمونه برداری پایین بیاید. بنابراین مصرف توان تقویت کننده ها در ساختار گسسته در زمان یک چالش محسوب میشود که باید از طریقه بهینه کردن نوع طراحی تقویت کننده ها این مسئله را به حداقل مقدار خود کاهش داد. این مقاله به طراحی مدولاتور دلتا سیگمای زمان گسسته با فرکانس نمونه برداری 100MHz می پردازد و همچنین به ارائه روشی برای کاهش مصرف توان بلاک های پرمصرف مثل تقویت کننده های عملیاتی متمرکز است. در این راستا در ادامه مقاله یک مدولاتور دلتا سیگمای زمان گسسته با توپولوژی CIFB مرتبه 2 را برای بکارگیری در کاربردهای مخابراتی استاندارد بیسیم GSM با پهنای باندی معادل با 0,2 مگاهرتز و فرکانس نمونه برداری 100 مگاهرتز را در تکنولوژی 180 نانومتر طراحی و پیاده سازی می گردد.

کلیدواژه ها:

مدولاتور ، دلتاسیگما ، فرانمونه برداری ، شکل دهی نویز ، آنالوگ ، کوانتایزر