Основы аналого-цифровых преобразователей — Мауриц Ортманнс | Circuit Insights — ISSCC 2023 (5)

В этом докладе Circuit Insights с конференции ISSCC 2023 профессор Мауритс Ортманнс (Ульмский университет) проведет базовый мастер-класс по аналого-цифровым преобразователям (АЦП). Рассматривая критически важный интерфейс между физическими аналоговыми сигналами и цифровой обработкой, он затронет дискретизацию во временной/амплитудной области, требования к сглаживанию, модели шума квантования и реализацию на транзисторном уровне переключателей выборки и динамических компараторов. Приглашенный докладчик: Мауритс Ортманнс: Профессор и директор Института микроэлектроники, Ульмский университет Основные моменты, затронутые в этом докладе: 1. «Сэндвич» смешанных сигналов: почему АЦП и ЦАП являются важными узкими местами и мостами, соединяющими реальные физические сигналы (РЧ, аудио, датчики, биомедицинские) с системами цифровой обработки. 2. Дискретизация по времени и значению: Определение цифрового представления как счетной, конечной величины как в непрерывной временной, так и в непрерывной амплитудной областях. 3. Теорема Найквиста-Шеннона о дискретизации и эффекте наложения спектров: Объяснение умножения импульсов во времени, спектральной свертки и почему антиалиасинговые фильтры нижних частот необходимы для предотвращения наложения высокочастотного внеполосного шума/искажений на полосу сигнала. 4. Ошибка квантования и правило 6 дБ/бит: Демонстрация того, что квантование добавляет необратимую, зависящую от сигнала ошибку (Δ/2), моделируемую как белый шум (Δ²/12), и установление золотого правила: отношение сигнал/шум приблизительно 6 x N дБ (где N — количество бит). 5. Реальные характеристики и нелинейность: Различение шума квантования от теплового шума схемы, ошибок смещения/усиления и гармонических искажений (THD) в аудио, автомобильных радарах и оборонных приложениях. 6. Реализации на транзисторном уровне: Изучение пределов шума kT/C на конденсаторах выборки, CMOS-переключателях с самоподдерживающейся схемой, динамических регенеративных защелках, предусилителях и концепциях архитектуры flash/SAR/pipelined/delta-sigma. #CircuitInsights #ISSCC2023 #IEEESSCS #CircuitDesign #ADC #DataConverters #MixedSignal #AnalogDesign #Semiconductors #ElectricalEngineering #IEEE #STEM Подписывайтесь, чтобы получать больше информации!: http://bit.ly/4eP0yDT Присоединяйтесь к нашему следующему вебинару в прямом эфире!: https://sscs.ieee.org/events/ Следите за нами в: Bluesky: https://bsky.app/profile/ieeesscs.bsk... Facebook:   / ieeesolidstatecircuitssociety   Instagram:   / ieeesscs   LinkedIn:   / ieee-solid-state-circuits-society   Темы: https://www.threads.com/@ieeesscs X: https://x.com/SSCSociety Об Обществе твердотельных схем IEEE: Общество твердотельных схем IEEE, насчитывающее более 10 000 членов по всему миру, специализируется на проектировании интегральных схем — в отличие от моделирования схем и анализа моделей — для всех областей применения с использованием соответствующих материалов и межсоединений. Общество выпускает журнал Journal of Solid-State Circuits (JSSC), самый скачиваемый технический журнал в IEEE Xplore, и спонсирует Международную конференцию по твердотельным схемам (ISSCC), ведущую мировую конференцию по реализации схем. История Общества восходит к запуску ISSCC в 1955 году и дебюту JSSC в 1966 году, архива основных докладов с конференций, которые впоследствии превратились в статьи журнального формата. Вскоре после этого руководство ISSC и JSSC официально стало Советом, состоящим из всех обществ IEEE, вносящих вклад в область интегральных схем. По мере развития этой области в 1980-х годах были запущены еще две конференции по твердотельным схемам — Симпозиумы по СБИС (VLSI Symposia), родственная конференция Общества электронных устройств (Electron Devices Society), и Конференция по заказным интегральным схемам (Custom Integrated Circuits Conference, CICC). Кроме того, Совет установил значимые связи с Европейской конференцией по твердотельной электронике (European Solid-State Device Electronics Conference) и Европейской конференцией по твердотельным схемам (European Solid-State Circuits Conference, ESSCIRC/ESSDERC). Для большего контроля над собственной работой Совет в 1997 году стал Обществом твердотельных схем IEEE (IEEE Solid-State Circuits Society, SSCS). В 2003 году SSCS учредило Азиатскую конференцию по твердотельным схемам (Asserial Solid-Solid State Circuits Conference, ASSCC), а в 2009 году — журнал Solid-State Circuits Magazine. Сегодня SSCS является членом-покровителем шести советов IEEE для использования междисциплинарных технологий. Для получения дополнительной информации посетите: https://sscs.ieee.org/