İTÜDERGİSİ/d, Cilt 10, Sayı 1 (2011)

Yazı Büyüklüğü:  Küçük  Orta  Büyük

Yüksek çözünürlüklü akım yönlendirmeli sayısal-analog dönüştürücüler için yeni tasarım yaklaşımı

İndrit MYDERRİZİ, Ali ZEKİ

Özet


Günümüzde Sayısal-Analog Dönüştürücüler (SAD) birçok elektronik sistemlerin kilit elemanları olmaktadır. Veri dönüştürücüler analog ve sayısal dünyalar arasında bir köprü oluşturdukları için hızlı ve verimli bir şekilde gerçekleştirilmeleri yüksek derecede arzu edilmektedir. Özellikle haberleşme uygulamalarında yüksek hızlı (birkaç 100 MHz) ve yüksek çözünürlüklü (10-bitten fazla) SADlar için artan rağbet, akım yönlendirmeli SAD’ların kullanımını mecbur kılmaktadır. Yayınların çoğunda yüksek performanslı akım yönlendirmeli SAD’ların tasarımında ve gerçekleştirmesinde kesimleme (segmentation) yöntemi kullanılmaktadır. Bu yöntem, yüksek hız ve yüksek çözünürlük gerektiren uygulamaların çoğunda avantajlı olmasına rağmen uzun süren tasarım zamanı, karmaşıklık ve yüksek maliyet yüzünden değer kaybetmektedir. Böylece, bazı uygulamalar için zaman ve maliyet açısından bu yöntemin kullanılması hızlı ve verimli olmayabilir. Bu problemlerin üstesinden gelmek için yüksek çözünürlüklü SADların hızlı tasarımını sağlayan verimli yöntemler dikkate alınmaktadır. Akım yönlendirmeli SADlar gibi karmaşık karma yapılı sistemlerin tasarımı için davranışsal modelin oluşturulması zorunlu olmaktadır. Bu amaçla yapılan modellerin çoğu (matematiksel veya devre tabanlı), sistemin davranışı hakkında istenilen eksiksiz manzarayı vermemektedirler. Bu yüzden tasarımı hızlandırabilen ve sistemin davranışını doğru bir şekilde yansıtabilen modeller geliştirilmektedir. Sonuç olarak uygulanan yöntemin verimliliğini ve davranışsal modelin doğruluğunu sınamak için AMS 0.35µm CMOS proses teknolojisi için tasarlanan bir 12 bitlik melez akım yönlendirmeli SAD kullanılmaktadır. Yapılan iyileştirmeler ve kullanılan farklı yöntemler gerçekleştirilen SAD’ın serimindeki ilgili kısımlarda yer almaktadırlar. CADENCE Geleneksel Tümleşik Devre Tasarım Araçları kullanılarak serim sonrası benzetimleri yapılmaktadır ve SAD’ın performans karakteristikleri incelenmektedir.

 

Anahtar Kelimeler: Sayısal-analog dönüştürücü, akım yönlendirmeli, davranışsal model, melez SAD.


Tam Metin: PDF