Mô phỏng và mô hình hóa bộ chuyển đổi tương tự-số 13-bit Successive Approximation Register

Chỉ số đề mục

2

Lĩnh vực nghiên cứu

Kỹ thuật điện và điện tử

Dạng tài liệu

Tác giả

Hoang Manh Kha, Nguyen Thi Viet Ha, Pham Xuan Thanh, Phạm Xuân Thành⁽¹⁾

Nhan đề

Mô phỏng và mô hình hóa bộ chuyển đổi tương tự-số 13-bit Successive Approximation Register

Nhan đề tiếng anh

Simulation and Modeling of a 13-bit Successive Approximation Register Analog-to-Digital Converter

Nguồn trích

Khoa học và Công nghệ (Đại học Công nghiệp Hà Nội)

Năm xuất bản

2022

Số

6A

Trang

23-27

ISSN

1859-3585

Từ khóa

Mô hình hóa, Bộ chuyển đổi, Tương tự

Từ khóa tiếng anh

Analog-to-digital converter, behavioral modeling, successive approximation register.

Tóm tắt

Trình bày mô hình được đề xuất của bộ chuyển đổi tương tựkỹ thuật số xấp xỉ 13 bit có thể cấu hình tự động (SAR-ADC) được sử dụng cho các ứng dụng ngành y sinh. Với mô hình Matlab, SAR-ADC được đề xuất sử dụng chuyển mạch không lý tưởng sang mô hình ADC lý tưởng, do đó, có thể tránh những thành phần không lý tưởng của mạch được thực hiện ở mức transistor như trong phương pháp thông thường. Các khối SAR-ADC đã được mô hình hóa theo cách ADC hoạt động ở chế độ điện áp hoặc chế độ dòng điện và trong các trường hợp không lý tưởng như ảnh hưởng của sai lệch xung nhịp và nhiễu. Nhờ những ưu điểm trên, phương pháp mô hình hóa hành vi cho phép người thiết kế tạo ra môi trường để đưa ra các thông số điện và động lực học chính xác nhất. Với SAR-ADC 13-bit, bài báo này đã đo các thông số hiệu suất như tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu (SNR) cao tới 79,96dB, số bit hiệu dụng (ENoB) là 12,98 bit với dải động không có nhiễu (SFDR) là chỉ 101,16dB.

Tóm tắt tiếng anh

This paper presents the proposed modeling of a 13-bit auto-configurable successive approximation register analog digital converter (SAR-ADC) used for biomedical industry applications. With a Matlab model, the proposed SAR-ADC uses the non-ideal switching to an ideal ADC model, therefore, the non-ideal circuitry implemented at the transistor-level as in the conventional methodology can be isolated. The SAR ADC blocks are modelled according to how the ADC works in voltage mode or current mode and under non-ideal cases such as the effects of clock jitter and noise. Thanks to the above advantages, the behavioral modeling method allows the designer to create an environment to give the most accurate electrical and dynamic parameters. With 13-bit SAR ADC, this paper has measured performance parameters as signal-to-noise ratio (SNR) as high as 79.96dB, effective numbers of bits (ENoB) of 12.98 bits with the spurious-free dynamic range (SFDR) of only 101.16dB.

Kí hiệu kho

TTKHCNQG, CVt 70

File toàn văn

Xem toàn văn