Analysis of influence of internal converters nonlinearity on intelligent cyclic ADC performance

• Autorzy: Jędrzejewski K. , Platonov A. A.

Warianty tytułu

PL

Analiza wpływu nieliniowości przetworników wewnętrznych na właściwości inteligentnych przetworników A/C

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The task of the paper is the presentation of a modelling approach to quantitative analysis of the influence of internal converter nonlinearities on the performance of sub-optimal intelligent cyclic A/D coverters (IC ADCs) developed and analysed in works [1-5] and others. The results of investigations permit to determine requirements to the analogue elements of IC ADC architecture, first of all to an internal low-bit A/D converter (ADCIn), which is the most crucial for the design and practical implementation of IC ADC.

PL

Celem niniejszego artykułu jest zaprezentowanie efektywnego podejścia do ilościowej i jakościowej analizy wpływu nieliniowości wewnętrznych przetworników ADCIn na jakość pracy sub-optymaInych cyklicznych przetworników analogowo cyfrowych (IC ADC) należących do nowej klasy przetworników A/C zaproponowanych i badanych w [1-5, 12, 13] i innych pracach. Wyniki przeprowadzonych badań pokazują, że w pewnym zakresie odchylenia charakterystyki przejściowej wewnętrznych przetworników ADCIn od jej nominalnej postaci (w przedstawionych eksperymentach do około 0.6-0.7 [LSB] w zależności od rozdzielczości przetwornika) nie wpływają na jakość pracy sub-optymaInych IC ADC. Eksperymenty potwierdziły stabilność empirycznych wartości ENOB, THD, SINAD w dość szerokim zakresie zmian całkowitej i różnicowej nieliniowości ADCIn. Zaproponowana w pracy metoda analizy symulacyjnej pozwala na ocenę granic odpowiednich przedziałów tolerancji, co z kolei pozwala obniżyć wymagania technologiczne oraz obniżyć koszty produkcji wewnętrznych przetworników ADCIn, a co za tym idzie obniża ogólne koszty produkcji IC ADC.

Słowa kluczowe

EN

cyclic A/D converters; nonlinearity of converters; performance

PL

cykliczne przetworniki analogowo-cyfrowe; nieliniowość przetworników; wydajność

• Wydawca: Komitet Metrologii i Aparatury Naukowej PAN
• Czasopismo: Metrology and Measurement Systems
• Rocznik: 2005
• Tom: Vol. 12, nr 4
• Strony: 343--353
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Jędrzejewski K.

• Warsaw University of Technology, Faculty of Electronics and Information Technology, Poland

autor

Platonov A. A.

• Moscow Institute of Electronics and Mathematics, Chair of Cybernetics, Russia

Bibliografia

• 1. Jędrzejewski K., Platonov A. A.: A new approach to optimization of adaptive ADC with multi-pass residual compensation. Proceedings of Polish-Czech-Hungarian Workshop on Circuits Theory, Signal Processing and Telecommunication Networks, Budapest, Hungary 2001, pp. 11-18.
• 2. Platonov A. A., Jędrzejewski K., Jasnos J.: Mathematical and computer models in multi-pass ADC design and optimization. Proceedings of 4th International Conference on Advanced A/D and D/A Conversion Techniques and Their Applications & 7th European Workshop on ADC Modelling and Testing (ADDA&EWADC 2002), Prague, Czech Republic 2002, pp. 247-250.
• 3. Platonov A. A., Jędrzejewski K., Jasnos J.: Design and analysis of algorithmic multi-pass A/D converters with theoretically highest resolution and rate of conversion. Measurement, vol. 35, no. 3, 2004, pp. 277-287.
• 4. Platonov A. A., Małkiewicz Ł. M., Jędrzejewski K.: Adaptive CADC optimisation, modelling and testing. Proceedings of 13th International Symposium on Measurements for Research and Industry Applications and 9th Workshop on ADC Modelling and Testing, Athens, Greece 2004, pp. 817-821.
• 5. Jędrzejewski K.: Analysis of adaptive cyclic ADCs performance under nonidealities of their internal ADCs. Proceedings of International Conference on Signals and Electronic Systems ICSES'2004, Poznań, Poland 2004, pp. 217-220.
• 6. Maloberti F.: High-speed data converters for communication systems. IEEE Circuits and Systems Magazine, vol. 1, no. 2001, pp. 26-36.
• 7. Goodenough F.: Next-generation 12-, 14-bit IC ADCs sample signals. Electronic Design, vol. 37, no. 4, 1989, pp. 121-123.
• 8. Johns D. A. and Martin K., Analog Integrated Circuit Design, J. Wiley &Sons, NJ, 1997
• 9. Platonov A. A., Optimal identification of regression-type processes under adaptively controlled observations, IEEE Trans. on Signal Processing, vol. 42, no. 9, Sept. 1994, pp. 2280-2291.
• 10. Arpaia P., Daponte P., Michaeli L.: Influence of the architecture on ADC error modelling. IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, vol. 48, no. 5, 1999, pp. 956-966.
• 11. IEEE Standard 1241-2000 for Terminology and Test Methods for Analog-to-Digital Converters. IEEE Inc., 2001.
• 12. Platonov A. A., Małkiewicz Ł. M.: Analytical and empirical ENOB in evaluation and analysis of cyclic A/D converters performance. Proceedings of 5th International Conference on Advanced A/D and D/A Conversion Techniques and Their Applications (ADDA 2005), Limerick, Ireland 2005, pp. 325-330.
• 13. Platonov A. A., Małkiewicz Ł. M.: Direct and indirect methods of ENOB evaluation and analysis. Proceedings of 14th IMEKO Symposium on New Technologies in Measurement and Instrumentation and 10th Workshop on ADC Modelling and Testing, Gdynia-Jurata, Poland 2005, pp. 595-600.
• 14. Moschitta A., Petri D.: Stochastic properties of quantization noise in memoryless converters affected by integral nonlinearity. IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, vol. 53, no. 4, 2004, pp. 1179-1183.
• 15. Kim K.: Analog-to-digital conversion and harmonic noises due to the integral nonlinearity. IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, vol. 43, no. 2, 1994, pp. 151-156.