VCO-based ΣΔ analog to digital conversion

Les systèmes de communication sans fil modernes exigent haute performance analogique Convertisseurs-numériques (CAN) avec l'augmentation de la bande passante et la résolution.Aujourd'hui, il y a un besoin croissant de faible puissance et de récepteurs RF multi-fonctionnels, puisque le marché s' attend à des capacités de réception complexes avec des appareils de faible puissance qui fonctionnent sur batteries portables de puissance limitée.Pour cette raison la tendance actuelle est de diminuer la partie analogique des récepteurs, tout en augmentant les tâches effectuées par la partie numérique.Par conséquent, cela demande des CAN à large bande, haute résolution et faible consommation.Dans cette recherche, on étudie plusieurs CAN à base de VCO.On montre la conception, la réalisation dans le process CMOS 65nm et les mesures de deux types de CAN à base VCO, le premier est basé sur le principe de la conversion tension-fréquence tandis que le second utilise le principe de la conversion tension-phase.Le CAN tension fréquence est un CAN de 4-bit programmable avec une fréquence d’échantillonnage qui va de 220MHz jusqu’à 1500MHz. le rapport signal dur bruit mesuré est de 40.5dB dans une bande de 30MHz avec une consommation de 0.5mW.Le CAN tension phase est un CAN de 4-bit programmable avec une fréquence d’échantillonnage qui va de 300MHz jusqu'a 1440MHz. le rapport signal dur bruit mesuré est de 48dB dans une bande de 30MHz avec une consommation de 1mW. On présente ensuite une méthode de conception systématique de conception des CAN SigmaDelta de grand ordre avec des quantificateurs à base VCO.Pour valider la méthode de conception, un CAN SigmaDelta avec un quantificateur tension-fréquence est conçu en 65nm. Le rapport signal sur bruit mesuré est de 62dB dans une bande de 28MHz et une consommation de 30mW.On propose ensuite l'utilisation des quantificateurs à base VCO dans les modulateurs SigmaDelta en quadrature. Pour cela, une méthode de conception systématique et présentée. Un CAN sigmadelta en quadrature de 4ème ordre avec des quantificateurs tension fréquence est conçu en 65nm. Les mesures de ce circuit sont encore encours. Les simulations post-layout montrent un rappost signal sur bruit de 75dB dans une bande de 40MHz et une consommation de 60mW.