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INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL. Centro de Investigación en Computación. Propuesta de tema de tesis: Análisis de no idealidades de los bloques funcionales y optimización del modulador de un convertidor analógico sigma-delta en tecnología de 0.5 micrómetros Juan Antonio Castillo Cervantes.

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  1. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL Centro de Investigación en Computación Propuesta de tema de tesis: Análisis de no idealidades de los bloques funcionales y optimización del modulador de un convertidor analógico sigma-delta en tecnología de 0.5 micrómetros Juan Antonio Castillo Cervantes MCIC - MICROSE - Junio de 2011

  2. Propuesta de tema de tesis Tesista: Juan Antonio Castillo Cervantes Directores: Dr. Dr. Carlos Muñiz Montero Dr. Herón Molina Lozano Comité tutorial: Dr. Alfonso Gutiérrez Aldana Dr. Herón Molina Lozano Dr. Marco A. Ramírez Salinas Dr. Víctor Hugo Ponce Ponce

  3. Propuesta de tema de tesis Antecedentes Un convertidor analógico digital es un sistema capaz de convertir una variable continua en el tiempo y amplitud a una variable digital o discreta en el tiempo y de amplitud cuantizada. Diagrama a bloques de las funciones básicas de un convertidor

  4. Propuesta de tema de tesis La discretización de una señal consiste en tomar muestras de una señal analógica para intervalos de tiempo T, y la cuantización es que para cada muestra de la señal tomada, exista una combinación de valores de un conjunto n bits con la cual se pueda representar el valor de la señal analógica.

  5. Propuesta de tema de tesis • Tipos de convertidores: • - Flash • - Pipeline • - SAR (Successiveapproximationregister) • - Charge Balance • - Sigma-Delta

  6. Propuesta de tema de tesis Prestaciones de los tipos de convertidores:

  7. Propuesta de tema de tesis • Convertidor sigma delta • Presenta como características favorables una alta resolución, es decir un número “alto” n de bits a bajo costo, así como linealidad a lo largo del rango dinámico sobre el que opera.

  8. Propuesta de tema de tesis Convertidor sigma delta Por su forma de operación es considerado un convertidor de tipo oversampling o sobre-muestreo, generando un fuerte impacto favorable en la reducción de ruido, la resolución y antialiasig.

  9. Propuesta de tema de tesis Analogía Supóngase que se quiere determinar el volumen de una canica por la técnica de desplazamiento de agua. Error = ± (1/2) incertidumbre

  10. Propuesta de tema de tesis Analogía Supóngase que se quiere determinar el volumen de una canica por la técnica de desplazamiento de agua. (1/2) incertidumbre Error = ± n

  11. Propuesta de tema de tesis Convertidor sigma delta Supone que debido a la técnica de oversampling con que se muestrea una señal, las muestras consecutivas se pueden considerar sin cambio significativo. Mt1 – Mt2 = Error ~ 0

  12. Propuesta de tema de tesis Modulador del convertidor sigma delta Es el núcleo del convertidor sigma-delta, permite representar la señal analógica a digital modulada. Integrator Comparator

  13. Propuesta de tema de tesis Modulador del convertidor sigma delta Modula o genera una señal digital cuya forma depende de las características de la señal a muestrear (el seno).

  14. Propuesta de tema de tesis MEMS (Microelectromechanicalsystems) En el laboratorio de MICROSE del CIC se diseñan MEMS cuya señal que entregan requiere ser acondicionada, muestreada o convertida a digital para una posterior codificación y procesamiento.

  15. Propuesta de tema de tesis MEMS (Microelectromechanicalsystems) En el laboratorio de MICROSE del CIC se diseñan MEMS cuya señal que entregan requiere ser acondicionada, muestreada u convertida a digital para una posterior codificación y procesamiento.

  16. Propuesta de tema de tesis Algunos elementos a considerar para el diseño del modulador optimo para MEMS con tecnología de 0.5 micrómetros. - Compromiso : Frecuencia de oversamplig – Bajo consumo de potencia Frecuencia de oversamplig – Precisión Bajo consumo – error de cuantización - Modelar y diseñar considerando las no idealidades Efecto de clockjitter y ruido de switching Ancho de banda finito Slew-rate en el opam

  17. Propuesta de tema de tesis Actividades a realizar Generar un manual para modelar un sigma-delta considerando las no idealidades. Diseñar y verificar el modulador del sigma-delta de bajo consumo en tecnología CMOS de 0.5 micrómetros. Tentativa publicación del trabajo del efecto de las no idealidades y mejoras de bajo consumo.

  18. Propuesta de tema de tesis Plan de trabajo y cronograma: 1 - Estado del arte (diseño electrónico) 2 - Estado del arte (convertidores sigma-delta) 3 – Generación del manual de simulación 4 – Análisis y diseño del modulador 5 – Caracterización 6 – Movilidad académica

  19. Gracias porsuatención Juan Antonio Castillo Cervantes jcastillo_a11@sagitario.cic.ipn.mx

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