A new method of successive approximation ADC calibration without interruption of the main conversion process is proposed. The method is based on the use of information redundancy in the form of redundant positional number systems. The method is based on the selection and analysis of unused combinations in the redundant ADC conversion characteristic.
PL
Zaproponowano nową metodę kalibracji przetwornika AC z aproksymacją sukcesywną bez przerywania głównego procesu konwersji. Metoda opiera się na wykorzystaniu redundancji informacji w postaci redundantnych systemów liczb pozycyjnych. Metoda opiera się na selekcji i analizie niewykorzystanych kombinacji w charakterystyce redundantnej konwersji AC.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule zaprezentowano dwustopniowy komparator dynamiczny z możliwością kalibracji napięcia niezrównoważenia w dziedzinie czasu. Układ został zaprojektowany w technologii CMOS 28 nm. Główną zaletą przedstawionej metody kalibracji jest możliwość minimalizacji napięcia niezrównoważenia bez dodatkowego obciążania pojemnościami pierwszego stopnia układu. Dzięki zastosowaniu regulowanej przez użytkownika linii opóźniającej możliwe jest zmniejszenie napięcia niezrównoważenia o 15 mV, co pozwala skutecznie zniwelować istniejące w zaprojektowanym układzie rozrzuty i utrzymać szybkość odpowiedzi komparatora odpowiednią do pracy z częstotliwością 2 GHz.
EN
In the paper, a two-stage dynamic comparator with a time-domain offset calibration technique is presented. The circuit has been designed in CMOS 28 nm technology. The main advantage of the proposed method is the ability to minimize an offset voltage without additional capacitive loading of the dynamic amplifier. Thanks to the application of a user-tuned delay line, the offset voltage has been reduced by the value of ±15 mV, which effectively eliminates mismatches in the designed circuit and maintains the comparator response speed appropriate for operation at 2 GHz.
The paper presents a dynamic comparator design in 28 nm CMOS process. The proposed comparator is a main block of an asynchronous analog-to-digital converter used in a multichannel integrated circuit dedicated for X-ray imaging systems. We provide comparator’s main parameters analysis, i.e. voltage offsets, power consumption, response delay, and input-referred noise in terms of its dimensioning and biasing. The final circuit occupies 5×5 μm2 of area, consumes 17.1 fJ for single comparison with 250 ps of propagation delay, and allows to work with 4 GHz clock signal.
W artykule przedstawiono analizę logarytmicznego analogowo-cyfrowego przetwornika (LPAC) z sukcesywną aproksymacją z uwzględnieniem pasożytniczych pojemności przetwornika. Dla założonych parametrów struktury przetwornika przeprowadzono analizę matematyczną przy wybranych pojemnościach kondensatorów akumulujących. Określono kryterium, jakie powinno się stosować przy doborze pojemności kondensatorów akumulujących.
EN
This article is a presentation of analysis of logarithmic analog-to-digital converter (LADC) with successive approximation taking into account parasitic capacitances of the converter. For the assumed parameters of converter structure, mathematical analysis with chosen capacitances of accumulative capacitors has been conducted. A criterion for choosing capacitances of accumulative capacitors has been determined.
5
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule omówiono szybki i wiarygodny sposób weryfikacji projektowanej struktury potokowego przetwornika analogowocyfrowego, z wykorzystaniem reprogramowalnych układów analogowych FPAA AN221E04 do konfiguracji i kolejnych rekonfiguracji opracowywanego układu mieszanego. Dzięki zastosowaniu układów reprogramowalnych wstępny projekt może być wielokrotnie modyfikowany, implementowany w rzeczywistym układzie analogowym i ponownie badany. Pomiary przetwornika pozwalają na ocenę uzyskanych parametrów i iteracyjne poprawienie projektu w celu uzyskania pożądanych właściwości przetwornika.
EN
A modeling and prototyping method for designing pipelined analog-to-digital converter has been presented in the paper. The method is based on implementation of field programmable analog arrays to configure and reconfigure mixed signal systems. A improved pipelined ADC with 1,5 stages has been used as an example. The circuit characteristics have been measured and then structure of the converter has been reconfigured to satisfy input specifications.
6
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule zaprezentowano analizę działania wybranych układów symetryzatorów napięcia. Przeprowadzona analiza stałoprądowa i małosygnałowa pozwoliła na sformułowanie szeregu wniosków, dotyczących takich zagadnień jak wpływ tolerancji użytych rezystorów na dokładność układu, możliwość korekcji wartości wzmocnień, wpływ parametrów wzmacniacza operacyjnego na charakterystyki częstotliwościowe. Porównano również poszczególne układy pod kątem cech istotnych z punktu widzenia możliwości ich praktycznego zastosowania.
EN
The paper presents an analysis of operation of a selected single-ended to differential converters based on operational amplifiers. The performed DC and AC analysis provides insight into a variety of issues including effect of resistor tolerances on circuit accuracy, possibility of the parameters adjustment, impact of operational amplifier parameters on frequency response and comparison of circuits with respect to practical design consideration.
7
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono analizę logarytmicznych przetworników analogowo-cyfrowych (LADC) z nagromadzeniem ładunku i impulsowym sprzężeniem zwrotnym, w tym budowę oraz zasadę działania, dynamiczne właściwości.
EN
This article is a presentation of the analysis of logarithmic analog-to-digital converters (LADC) with charge accumulation with pulse feedback. In this article LADC construction, principle of operation, dynamic properties.
W artykule został przedstawiony projekt przetwornika analogowo-cyfrowego w technologii CMOS 180nm. Wybraną architekturą jest przetwornik kompensacyjny z równoważeniem ładunku. Duży nacisk został położony na zmniejszenie zajmowanej powierzchni jak i minimalizację poboru mocy, co czyni prezentowany układ odpowiednim do zastosowań wielokanałowych. Autorzy prezentują wyniki symulacji Monte-Carlo nieliniowości charakterystyki przejściowej. Zaprezentowany przetwornik osiąga szybkość konwersji 3 MS/s przy rozdzielczości 7 bitów i poborze mocy 77 μW oraz zajmuje tylko 90 x 95 μm2.
EN
The design of analog-to-digital converter implemented in CMOS 180 nm technology has been presented in this paper. The successive approximation architecture with charge redistribution has been chosen. Much emphasis was placed on limiting the area occupancy of the whole chip so as its power consumption, which makes the described circuit suitable for multichannel applications. The presented converter achieves 3 MS/s sampling rate with 7-bit resolution at 77 μW and occupies only 90 x 95 μm2.
W artykule opisano układ zabezpieczenia termicznego silnika elektrycznego. Przedstawiono dwie metody zabezpieczeń termicznych. Pomiar temperatury przeprowadzono przy zastosowaniu przetwornika analogowo - cyfrowego typu delta sigma o dużej rozdzielczości. Jako czujnik wykorzystano rezystor platynowy typu PT100.
EN
The article is an thermal protection system of the electric motor. The paper presents two methods of thermal protection. Temperature measurements were performed using an analog - digital sigma-delta type converter with a high resolution. Used as sensor platinum resistor type PT100.
10
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono analizę logarytmicznego przetwornika analogowo-cyfrowego z sukcesywną aproksymacją (LADC) z uwzględnieniem prądów upływu. We wprowadzeniu została przedstawiona budowa oraz zasada działania LADC. W celu przeprowadzenia analizy matematycznej LADC z uwzględnieniem prądów upływu sporządzono ogólny schemat przetwornika oraz schematy zastępcze dla poszczególnych faz jego pracy. Obliczono prądy upływu dla poszczególnych faz pracy przetwornika oraz zaprezentowano bezwzględny błąd napięcia na kondensatorze akumulującym pochodzący od prądów upływu.
EN
This article is a presentation of the analysis of logarithmic analog to digital converter (LADC) taking into account leakage currents. In the introduction, LADC construction and principle of operation were described. In order to conduct mathematical analysis which takes into account leakage currents, general converter diagram and equivalent diagrams for individual phases of the converter’s work were drawn up. Leakage currents for particular work phases of the converter were calculated. Absolute error of voltage on accumulative capacitor coming from leaking currents was presented.
The paper presents an example of using a microcontroller and a bridge to automatically measure the electrical parameters of a monitored photovoltaic module. Special attention is paid to the analysis of the errors occurring during the conversion of analogue signals as a result of the quantisation of an analogue-to-digital converter. Measurement and calculations were carried out by means of a bridge, one that made it possible to minimise the share of the a/d conversion error in the pooled error while current was measured.
13
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
This article is a presentation of the method of charge accumulation in the logarithmic analog-to-digital converter with a successive approximation (LADC). Also the results of measurements of this converter were presented. For the chosen parameters of the converter a simulation was carried out. Influence of LADC parameters for increasing accuracy and speed of conversion were given.
PL
W artykule przedstawiono metodę gromadzenia ładunku w logarytmicznym analogowo-cyfrowym przetworniku (LACP) z sukcesywną aproksymacją oraz wyniki badań tego przetwornika. Dla wybranych parametrów układu przetwornika przeprowadzono jego symulację. Podano wpływ parametrów LACP na zwiększenie dokładności jak i szybkości omawianego przetwornika.
Free Electron Laser in Hamburg (FLASH) and X-Ray Free Electron Laser (XFEL) are linear accelerators that require a complex and accurate Low Level Radio Frequency (LLRF) control system. Currently working systems are based on aged Versa Module Eurocard (VME) architecture. One of the alternatives for the VME bus is the Advanced Telecommunications and Computing Architecture (ATCA) standard. The ATCA based LLRF controller mainly consists of a few ATCA carrier boards and several Advanced Mezzanine Cards (AMC). AMC modules are available in variety of functions such as: ADC, DAC, data storage, data links and even CPU cards. This paper focuses on the software that allows user to collect and plot the data from commercially available TAMC900 board.
This paper proposes the complete electrical design of a new multiply-by-two amplifier to be readily used in ultra high-speed medium resolution pipeline ADC stages. It is based in a switched-capacitor open-loop structure but with the novelty of having the gain accuracy improved by using an active amplifier with local feedback. Simulation results demonstrate that, with a very low-power dissipation and without employing any digital self-calibration or gain-control techniques, the circuit exhibits, over PVT corner and device mismatches, a dynamic performance and a gain-accuracy compatible with 6-bit level.
16
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono model sterowanego cyfrowo oscylatora harmonicznego opartego na dwóch wzmacniaczach operacyjnych z integratorową funkcją przejścia. Dla proponowanego modelu wykonana została analiza liniowa, która pozwoliła na określenie warunków wzbudzenia oraz wartości pulsacji wytwarzanych przez układ oscylacji. Nowym ujęciem problemu badań nad oscylatorami jest zastosowanie w opisywanym układzie czterech przetworników cyfrowo-analogowych (DAC), co pozwoliło na zaprojektowanie obwodów oscylatorów, których parametry mogą być sterowane sygnałem cyfrowym.
EN
Model of digitally tuned sinusoidal oscillator based on two operational amplifiers with integrator transfer function has been presented. For the above model linear analysis was made. This analysis allowed to determine the conditions of oscillation and obtainable angular frequency range. The new approach to the problem of investigation on oscillators is applying to the circuits four digital to analog converters (DAC). This allowed to design circuits which have digitally set parameters.
W artykule przedstawiono metodę pomiaru położenia kątowego i przeciążeń z wykorzystaniem przetworników A/C wbudowanych w układ programowalny FPGA. Budowa przetworników oparta jest na modulacji delta-sigma. Zaprezentowano technikę pomiaru położenia kątowego w trzech wymiarach oraz sposoby kalibracji. Opisano implementację układu pomiarowego z wykorzystaniem czujników MMA 7260 (Freescale) oraz ADXL278 (Analog Devices). Przedstawiono również wyniki badań eksperymentalnych, które wykonano przy użyciu modułu pomiarowego, wykonanego w układzie programowalnym Virtex-4 (Xilinx) oraz oprogramowania użytkowego zaprojektowanego w języku C++.
EN
This paper presents a method for measurements of angular position and strokes using A/D converters embedded in a programmable FPGA device. The converters are based on a delta-sigma modulation principle. Technique for 3D measurement of angular position and appropriate calibration procedure is also described. Practical implementation of the measurement system that uses MMA 7260 (Freescale) and ADXL278 (Analogue Devices) sensors is presented. Results of experimental tests performed using Virtex-4 (Xilinx) programmable device and soft ware application written in C++ are also included.
18
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Artykuł porusza temat nieodzownego elementu dzisiejszych układów pomiarowych, jakim jest przetwornik analogowo-cyfrowy. W pracy przedstawiono wpływ przetwarzania A/C na wynik pomiaru. Omówiono także jego dynamiczne, rzeczywiste właściwości.
EN
The paper presents an indispensable element of nowadays measurement systems - analog to digital converter. It shows an influence of analog to digital conversion on a result of measurement. Its dynamic, real features are characterized particulary.
W artykule opisano wybrane architektury modulatorów delta-sigma, które zostały wykorzystane i przetestowane w przetwornikach analogowo-cyfrowych i cyfrowo-analogowych. Dokonano implementacji przetworników C/A pierwszego i drugiego rzędu oraz A/C pierwszego rzędu w układzie programowalnym FPGA. Do badań wykorzystano płytę ewaluacyjną ML401 firmy Xilinx z układem XC4VLX25 z rodziny Virtex-4. Wyniki implementacji modulatorów delta-sigma przedstawiono w postaci wykresów widm mocy sygnałów wyjściowych przetworników i wykresów błędu DNL. Podano ilość zasobów zajmowanych przez poszczególne przetworniki oraz ich maksymalne częstotliwości pracy. Do badania przetworników opracowano cyfrową metodę pomiaru, wykorzystującą środowisko Matlab. W artykule przedstawiono przykładowy algorytm korekcji przetworników C/A układami kombinacyjnymi, metodę poprawy rozdzielczości przetworników autonomicznych oraz koncepcję przetwornika czterokanałowego.
EN
This paper presents selected implementations of delta-sigma modulators used as analogue-to- digital (ADCs) and digital-to-analogue converters (DACs). Implementations of three different architectures of the first and second order of DAC converters and one ADC converter in Virtex-4 chip on the ML401 board from Xilinx are described. The quality of converters has been measured and described by relevant power spectrum diagrams and differential linearity functions. Detailed comparison of implementations is also given in terms of the used resources and maximum operating frequency. We have assembled a digital measurement system that automated measurement sessions by using MATLAB scripts. We also describe DACs correction algorithm, DAC resolution improvement method, and four-channel ADC converter.
20
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Przeprowadzono porównanie i przedstawiono wyniki analizy metod przetwarzania analogowo - cyfrowego celem poszukiwania zwiększenia wydajności i efektywności realizacji przetworników A/D. Analizę przeprowadzono według oceny i porównania parametrów takich jak charakterystyki przejściowe, błędy przetwarzania, szybkość przełączania, ilość bitów (rozdzielczość), liczba policzeń oraz szacunkowy koszt układu. Symulacje metod przetwarzania A/D wykonano za pomocą narzędzia programowego (środowisko Electronics Workbench). Przeanalizowane zostały wyniki symulacji metod i układów celem wyznaczenia charakterystyk i błędów układów przetwarzania A/D. Podano uzasadnienie wyboru metody analizy spektralnej dla oceny charakterystyk dynamicznych i błędów przetworników A/D, w wyniku czego uzyskano zależności wskazanych charakterystyk i sformułowano rekomendacje dla zastosowania każdej z przeanalizowanych metod przetwarzania A/D.
EN
One passed comparison and are represented results analysis methods analog - digital conversions with aim research enlargement efficiency and affectivities of realization AD corverters. Analysis passed according to estimations and comparisons such paramcters as temporary characterizations, conversion errors. speed of switching, bits resolution. number of connections and estimated cost of system. Simulations methods AD conversion executed by means program tools (environment Electronics Workbench). Analyzed became simulated methods and arrangements with aim delimitation characterizations and errors of arrangements AD converters. One gave reason choice method spectral analysis for estimations dynamic characteristics and errors AD converters: in result what one obtained dependences indicated characterizations and are formulated recommendations for uses every from analyzed methods AD conversions.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.