Novel filters for sigma-delta A/D conversion

Abstract

ÖZET SİGMA-DELTA A/D ÇEVİRİCİLER İÇİN YENİ FİLTRELER A. Ertuğrul KOLAGASIOGLU Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümü Yüksek Lisans Tez Yöneticisi: Doç. Dr. Mehmet Ali Tan Nisan 1992 Sigma-delta aşırı örnekleme teknikleri günümüzde önemini sürekli arttır maktadır. Bunun esas sebebi büyük bir hızla gelişen VLSI özellikle CMOS VLSI teknolojisidir. Sigma-delta çeviricilerinin bir çok avantajları arasında, devredeki idealden sapmalara karşı az duyarlı olması, üretim için pahalı teknolojiler gerektirmemesi, hata düzeltme devrelerine ihtiyaç duymaması ve bu çeviricilerde gürültünün çok az olması sayılabilir. Bu çalışma, çeşitli yüksek çözümlemeli çeviricileri inceler ve bunların arasında ikinci dereceden sigma-delta çeviricilerinin üstünlükleri üzerinde durur. Daha sonra ikinci dereceden sigma- delta çeviricilerinin yeni bir uygulaması olarak daha küçük alan kaplayan tek geri beslemeli yapının oluşturulmasını ve bu yapının çeşitli sayısal filtreler ile elde edilen sonuçlarını gösterir. Bunların arasında geliştirilmiş sine3 filtre entegre devre içinde yerleştirme kolaylığı açısından da önemlidir. Anahtar kelimeler : aşırı örnekleme, VLSI, CMOS, sigma-delta çevirici. iv

ABSTRACT NOVEL FILTERS FOR SIGMA-DELTA A/D CONVERSION A. Ertugrul KOLAĞASIOĞLU M.S. in Electrical and Electronics Engineering Supervisor: Assist. Prof. Dr. Mehmet Ali Tan April 1992 Oversampled data conversion techniques based on sigma-delta modulation has an increasing popularity. The main reason behind this fact is the recent developments in VLSI technologies especially in CMOS VLSI. These kind of converters have several advantages such as robustness, no trimming, no error correction, good noise performance, etc. This thesis presents several kinds of high resolution converter structures. It states advantages of second order sigma-delta conversion technique. Following this discussion, a new implemen tation of the second order signra-delta modulation with a single feedback loop is introduced which can be implemented in a smaller area. The performance of the system is estimated with some digital decimation filters, one of which is an extended version of standard sine3 filter that can be integrated in a chip with a small die size. Keywords : Oversampling, VLSI, CMOS, sigma-delta modulation. m