Моделювання впливу струмів витікання компонентів на точність рекурентних ЛАЦП

2023;
: cc. 72 - 78
1
Національний університет «Львівська політехніка», кафедра комп’ютеризованих систем автоматики
2
Національний університет «Львівська політехніка», кафедра «Комп'ютеризовані системи автоматики»
3
Національний університет «Львівська політехніка», кафедра комп’ютеризованих систем автоматики

Дана робота присвячена дослідженню похибок рекурентних логарифмічних аналогоцифрових перетворювачів (ЛАЦП). Наведено узагальнену структурну схему рекурентних ЛАЦП зі змінною основою логарифму. Викладено особливості їх реалізації та принципу дії. Розроблено моделі рекурентних ЛАЦП, які враховують вплив струмів витікання компонентів схем перетворювачів. У моделях враховано зміну структури рекурентних ЛАЦП в процесі перетворення. Для збільшення швидкодії ЛАЦП використано аналогові ключі, в яких за рахунок введення операційного підсилювача зменшено опір ключа у ввімкненому стані. Цим було збільшено тактову частоту до 500 кГц, але при тому збільшилися струми витікання. Показано, що рекурентні ЛАЦП за рахунок збільшення циклів перетворення забезпечують точність їх вихідного коду більшу від номінальної на 2 – 4 двійкові розряди, але при цьому час перетворення збільшується у 1,5 – 3 рази. Тому подальше підвищення точності шляхом збільшенням циклів перетворення – недоцільне.

  1. Mychuda Z.R. Logarithmic Analog-to-Digital Converters – ADC of the Future, Prostir, Lviv, Ukraine 2002, pp. 242
  2. Zynoviy Mychuda, Hanna Yelisieieva, Zbigniew Szcześniak. Features of implementation of recurrent logarithmic ADCs // Mizhvidomchyi naukovo-tekhnichnyi zbirnyk «Vymiryuvalna tekhnika i metrologia» / «Measuring Equipment and Metrology», 2022, Volume 83, no.4, pp. 5 – 10, https://doi.org/10.23939/istcmtm2022.04.005
  3. Patent 113138 Ukraina. Logarithmic Analog-to-Digital Converter / Mychuda L.Z., 2016, Biul. №23
  4. Aigerim Tankimanova, Akshay Kumar Maan, Alex Pappachen James. (2017) Level-shifted neural encoded analog-to-digital converter [conference-paper]/ 24th IEEE International Conference on Electronics, Circuits and Systems (ICECS): 5-8 December 2017, Batumi, Georgia. DOI: 10.1109/icecs.2017.8292026
  5. Patent US007345604B2 USA. Analog to Digital Conversion Using Recurrent Neural Networks / Brian Watson, 2008
  6. O.V. Poliarus. Dynamichna neiromerezheva model pervynnoho peretvoriuvacha / O.V. Poliarus, A.O Podorozhniak, A.O. Koval // ISSN 2079-0031 Vestnyk NTU "KhPY". – 2014. – № 35 (1078) – s. 152 – 160
  7. Jongwoo Lee. A 2.5 mW 80 dB DR 36 dB SNDR 22 MS/s Logarithmic Pipeline ADC/ Jongwoo Lee, Joshua Kang, Sunghyun Park, Jae-sun Seo, Jens Anders, Jorge Guilherme, Michael P. Flynn// IEEE JOURNAL OF SOLID- STATE CIRCUITS, vol.44, 2009, nr.10, pp.2755-2765
  8. M. Santos et al., Logarithmic Voltage-to-Time Converter for Analog-to-Digital Signal Conversion, Lecture Notes in Electrical Engineering, Springer Nature Switzerland AG 2019, https://doi.org/10.1007/978-3-030-15978-8_3
  9. M. Santosa, N. Horta, J. Guilherme, “A survey on nonlinear analog-to-digital converters”, Integration, the VLSI Journal, Vol. 47, Issue 1, pp. 12–22, January 2014
  10. Silar Sirimasakul, Apinunt Thanachayanont. A logarithmic level-crossing ADC. 2017 14th International Conference on Electrical Engineering/Electronics, Computer, Telecommunications and Information Technology (ECTI- CON). 978-1-5386-0449-6/17/$31.00 (c) 2017 IEEE, 576-579
  11. А. Thanachayanont. A 1-V, 330-nW, 6-Bit Current-Mode Logarithmic Cyclic ADC for ISFET-Based pH Digital Readout System. Circuits Syst Signal Process DOI 10.1007/s00034-014-9908-0. 1 October 2014 © Springer Science+Business Media New York 2014
  12. Sundarasaradula Y., Constandinou T.G., Thanachayanont A. A 6-bit two-step successive approximation logarithmic   ADC   for   biomedical   applications.   –   2016.   URL:   https://madlab.cpe.ku.ac.th/ThailandResearch/?itemID=120927