Implementación de calibración de fondo para ADC FLASH redundante
Autores: Darwish, Hala; Reig, Càndid; Leger, Gildas
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Implementación de calibración de fondo para ADC FLASH redundante
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Conversores flash
Redundancia del comparador
Vida útil del conversor
Generador de estímulos de calibración
Requisitos de diseño del sistema
Simulaciones a nivel de transistor
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 29
Citaciones: Sin citaciones
Los convertidores flash son arquitecturas adecuadas de convertidores analógico-digitales para aplicaciones de alta velocidad. Sin embargo, los beneficios en términos de la frecuencia de nodos tecnológicos más pequeños se ven obstaculizados por la variabilidad, lo que hace necesario el uso de transistores grandes. Se introdujo la redundancia de comparadores para superar este compromiso; los mejores comparadores fueron seleccionados de antemano (ya sea al inicio o en la fábrica), y los comparadores no utilizados podían apagarse. Este trabajo estudia la posibilidad de realizar la selección de comparadores en segundo plano de manera concurrente con la conversión normal para aumentar la vida útil del convertidor. De esta manera, el sistema puede recuperar automáticamente su rendimiento de desviaciones o fallas debido al envejecimiento, la temperatura, etc. Este documento propone una solución incrustada que incluye un generador de estímulos de calibración (que solo requiere algunos elementos pasivos externos) y desarrolla los requisitos de diseño del sistema. Además, se derivaron ecuaciones matemáticas y sensibilidades al error de los elementos del sistema. Se implementa un convertidor flash de 6b en tecnología UMC180nm, y se proporcionan simulaciones a nivel de transistor del sistema para demostrar la viabilidad del sistema propuesto.
Descripción
Los convertidores flash son arquitecturas adecuadas de convertidores analógico-digitales para aplicaciones de alta velocidad. Sin embargo, los beneficios en términos de la frecuencia de nodos tecnológicos más pequeños se ven obstaculizados por la variabilidad, lo que hace necesario el uso de transistores grandes. Se introdujo la redundancia de comparadores para superar este compromiso; los mejores comparadores fueron seleccionados de antemano (ya sea al inicio o en la fábrica), y los comparadores no utilizados podían apagarse. Este trabajo estudia la posibilidad de realizar la selección de comparadores en segundo plano de manera concurrente con la conversión normal para aumentar la vida útil del convertidor. De esta manera, el sistema puede recuperar automáticamente su rendimiento de desviaciones o fallas debido al envejecimiento, la temperatura, etc. Este documento propone una solución incrustada que incluye un generador de estímulos de calibración (que solo requiere algunos elementos pasivos externos) y desarrolla los requisitos de diseño del sistema. Además, se derivaron ecuaciones matemáticas y sensibilidades al error de los elementos del sistema. Se implementa un convertidor flash de 6b en tecnología UMC180nm, y se proporcionan simulaciones a nivel de transistor del sistema para demostrar la viabilidad del sistema propuesto.