Riassunto analitico
Negli ultimi anni si è assistito alla continua crescita del mercato di sistemi elettronici, i quali necessitano di convertire in formato digitale segnali analogici provenienti dal mondo reale. Questi dispositivi elettronici spaziano dai sistemi radio digitali ai sensori militari alle comunicazioni wireless. La disponibilità del segnale in formato digitale offre interessanti vantaggi come la versatilità (i sistemi digitali possono essere facilmente programmabili per applicazioni differenti), la semplicità (molte operazioni sono eseguibili più facilmente in digitalmente che tramite un sistema analogico) ed una migliore robustezza alle tolleranze dei componenti. In questo quadro i convertitori A/D (ADC) sono componenti chiave, in quanto sono in grado di convertire le variabili analogiche del mondo reale in variabili digitali elaborabili numericamente. Un ADC può essere progettato scegliendo tra numerose architetture. Una di queste è l'architettura ADC pipeline, questa risulta essere di particolare interesse in quanto raggiunge sia alta risoluzione che alta velocità. In questa attività di tesi ci si è occupati della realizzazione di un convertitore analogico-digitale pipeline a 8 bit a due stadi a 4 bit. Il convertitore deve convertire una tensione in ingresso compresa tra 0 mV e 800 mV. Il range convertito quindi va da 0000 0000 (0 mV) a 1111 1111 (800mV).Il primo stadio è costituito da un convertitore analogico digitale, un convertitore digitale analogico, un sottrattore e un moltiplicatore. Il secondo stadio impiega solo il convertitore analogico digitale. In questo lavoro si è progettato il convertitore digitale analogico, il sottrattore e il moltiplicatore. Il convertitore digitale analogico è stato realizzato con una struttura non invertente a capacità commutate quindi a ridistribuzione di carica. Anche il circuito differenziale e di amplificazione utilizza il metodo della ridistribuzione della carica. Il passo di quantizzazione risulta essere di 50mV. Il convertitore dissipa poca potenza fra 6 nW e 26 nW. Questo convertitore pipeline può essere inserito in una rete di sensori wireless per il monitoraggio di dati biologici ed ambientali (esempio nel tenere monitorata l’umidità dei vigneti).
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