فهرست:
چكيده
مقدمه
فصل اول : كليات
هدف
پيشينه تحقيق
روش كار و تحقيق
فصل دوم : مروري بر مبدل هاي آنالوگ به ديجيتال
مقدمه
براي يك مبدل A/D ایده آل داریم :
 مبدل هاي آنالوگ به ديجيتال سريع
مبدل هاي آنالوگ به ديجيتال فلش يا موازي
مبدل هاي فلش دو مرحله اي
مبدل آنالوگ به ديجيتال خط لوله
بررسي دقت در مبدل خط لوله
مبدل هاي آنالوگ به ديجيتال تاكننده
مبدل هاي آنالوگ به ديجيتال درونياب
مبدل هاي تاكننده و درونياب
مبدل آنالوگ به ديجيتال با جايگذاري زماني
مبدل آنالوگ به ديجيتال با تقريب متوالي
مبدل تقريب متوالي با توزيع مجدد بار
ساير مبدل هاي آنالوگ به ديجيتال
مبدل آنالوگ به ديجيتال انتگرالگير
ساختار تك شيبه
ساختار دو شيبه
مبدل آنالوگ به ديجيتال سيگما- دلتا
اصطلاحات فني مبدل هاي آنالوگ به ديجيتال
مقدمه
پارامترهاي استاتيك
خطاي آفست
خطاي بهره
غيرخطي بودن انتگرالي
غيرخطي بودن ديفرانسيلي
پارامترهاي ديناميكي
كل اعوجاج هارمونيكي
رنسبت سيگنال به نويز
نسبت سيگنال به نويز و اعوجاج
محدوده ديناميكي
محدوده ديناميكي صحيح
 زمان نشست
ناهماهنگي
فصل سوم :بلوك هاي سازنده مبدل هاي آنالوگ به ديجيتال خط لوله
مدار نمونه بردار و نگهدار(مدار S/H)
مدارهاي خازن سوييچ شونده
آپ امپ
مقايسه گرها
اشميت تريگر
Sub-ADC
فصل چهارم : نتيجه گيري و پيشنهادات
نتيجه گيري
پيشنهادات
مراجع 
 
 
چكيده:
در اين تحقیق، جنبه هاي مختلف بهينه سازي توان براي يك مبدل آنالوگ به ديجيتال سريع و با دقت بالا براي رفع نياز دستگاه هاي مخابراتي و ارتباطي قابل حمل بررسی شده است. در ابتدا مروري بر انواع مبدل هاي آنالوگ به ديجيتال انجام گرفته و مزايا و معايب هر ساختار به اختصار بيان شده است. سپس اصطلاحات فني (پارامترهاي استاتيك و پارامترهاي ديناميك) كه در اين زمينه به كار مي روند، مورد بحث قرار گرفته است. در اين سمينار به دليل قابليت هاي بسيار خوب و تعادل مناسبي كه بين سرعت، دقت و توان مصرفي مبدل هاي خط لوله وجود دارد، تمرکز بیشتر این سمینار بر این مبدل ها است. بلوك هاي سازنده اين مبدل ها با در نظر گرفتن جنبه هاي سرعت، دقت و توان مصرفي معرفي شده اند.
 
مقدمه:
مبدل خط لوله از چند طبقه تشكيل شده است كه هر طبقه يك يا چند بيت خروجي را فراهم مي كند.مفهوم اين مبدل به اين صورت است كه طبقه اول از ورودي نمونه برداري مي كند و آن را به دو بخش تبديل مي كند: يك بخش ديجيتال و ديگري سيگنال باقيمانده. سيگنال باقيمانده در هر طبقه، اختلاف بين سيگنال ورودي و بيت هاي ديجيتالي تبديل يافته است.  طبقه اول پس از انجام عمل تبديل، آن را به طبقه بعدي مي فرستد و از سيگنال بعدي نمونه برداري مي كند. هر طبقه m بيت ديجيتالي توليد مي  كند و يك مبدل ديجيتال به آنالوگ ضرب كننده دارد كه شامل DAC يك تفريق كننده، تقويت كننده ، مدار نمونه بردار و نگهدار است نوعا MDAC متشكل از يك تقويت كننده با سرعت و بهره بالا به همراه تعدادي خازن و كليد است. بنابراين در ابتدا با توجه به مشخصات سرعت و دقت مبدل، نياز به طراحي يك تقويت كننده با توان بهينه براي بلوك MDAC است. پس از تقويت كننده، مقايسه گر نقش مهمي در تلفات توان در  مبدل خط لوله دارد. براي اينكه مقايسه گر آفست كمي داشته باشد، نياز به مقدار مشخصي انرژي دارد. آفست كم مقايسه گر باعث افزايش توان سيگنال به نويز  SNR سوئينگ ورودي و قابليت تفكيك مي گردد. به منظور داشتن ولتاژ آفست كوچكتر در مقايسه گرها، از يك پيش تقويت كننده استفاده مي شود. اشكال عمده اين روش اين است كه توان بالايي به صورت ثابت توسط پيش تقويت كننده مصرف مي شود. براي غلبه بر اين مشكل از مقايسه گرهاي ديناميكي كه توان مصرفي بسيار كمتري دارند استفاده مي شود. اين مقايسه گرها در هر پالس ساعت يك مقايسه انجام مي دهند. مشكل عمده مقايسه گرهاي ديناميكي، بالا بودن آفست در آن ها است كه در مبدل هاي خط لوله توسط مدار تصحيح خطاي ديجيتالي مرتفع مي گردد. اين كار به بهاي افزايش توان مصرفي و كاهش نسبت سيگنال به نويز تمام مي شود. بنابراين نياز به طراحي يك مقايسه گر ديناميكي با آفست كم وجود دارد. پس از طراحي دو بخش عمده مبدل يعني تقويت كننده و مقايسه گر، بايد به سراغ بهينه سازي توان كل براي آن رفت، كه با در نظر گرفتن توان مصرفي مورد نياز هر بلوك و با توجه به تعداد بيت ها انجام مي پذيرد. مقايسه ساختارهاي مختلف آپ امپ نشان مي دهد كه ساختار بهينه تقويت كننده وابسته به بهره حلقه بسته مطلوب است. در مبدل هاي خط لوله براي ساخت پالس ساعت تميز از اشميت تريگر استفاده مي شود، زيرا اشميت تريگر نويز را فيلتر نموده و يك سيگنال ديجيتالي تميز به دست مي دهد. يك روش ساخت اشميت تريگر، استفاده از معكوس كننده هاي CMOS با فيدبك مثبت است (مانند لچ).