Systematischer Entwurfsprozess für Sigma-Delta A/D Umsetzer mit parametrisierbarer Optimierung
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Während des Projektes konnten große Fortschritte hinsichtlich des Verständnisses grundlegender Systemeigenschaften und der speziellen Anforderungen an den Systementwurf gemacht werden. Dabei haben beide Arbeitsgruppen verschiedene Modelle und Methoden entwickelt, die es ermöglichen, gezielt Eigenschaften und Vorgaben in den Entwurfsprozess von vornherein mit einzubeziehen. Zudem ist es mit den entwickelten Methoden möglich, schaltungsbedingte Nichtidealitäten beim Entwurf zu berücksichtigen. Diese können sowohl akkurat modelliert werden, als auch systematisch durch strukturelle Veränderungen oder zumindest teilweise, lediglich durch geeignete Filterdimensionierung kompensiert werden. Zudem sind im Bereich der Simulationszeit eines Σ∆ Wandlers immense Fortschritte gemacht worden, so dass die Anzahl von Simulationen pro Zeiteinheit um mehrere Größenordnungen vergrößert werden konnte. Die innerhalb des Projektes entstandene Simulationsumgebung ist zusätzlich von der Ulmer Arbeitsgruppe mit einem Webfrontend versehen worden, so dass die während des Projektes entstandenen Methoden der Öffentlichkeit zugänglich gemacht werden konnen. Damit können die entwickelten Methoden des Projektes in Zukunft beim Entwurf von Σ∆ Modulatoren auch von der Allgemeinheit genutzt werden. Unter der Webadresse www.sigma-delta.de können Nutzer auf die einzelnen Funktionen zugreifen.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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“A novel optimization method for ct sigma-delta-modulators using a switched system model,” IEEE International Symposium on Circuits and Systems (ISCAS 2011), may 2011, pp. 1848–1851
C. Zorn, S. Stegemann, T. Bruckner, M. Ortmanns, and W. Mathis
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“Stf optimization of 1-bit ct Σ∆ modulators based on scaled loop filter coefficients,” 20th European Conference on Circuit Theory and Design (ECCTD), 2011, pp. 266–269
C. Zorn, C. Widemann, T. Brückner, M. Ortmanns, and W. Mathis
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“Discrete-time simulation of arbitrary digital/analog converter waveforms in continuous-time sigmadelta modulators,” 19th IEEE International Conference on Electronics, Circuits and Systems (ICECS), 2012, pp. 432–435
T. Brückner, M. Kiebler, C. Zorn, J. Becker, W. Mathis, and M. Ortmanns
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“Hardware-accelerated simulation environment for CT sigma-delta modulators using an FPGA,” IEEE Transactions on Circuits and Systems II: Express Briefs, vol. 59, no. 8, pp. 471–475, 2012
T. Brückner, M. Lorenz, C. Zorn, J. Becker, W. Mathis, and M. Ortmanns
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“Peaking reduced stf design for ct Σ∆ modulators with selective pole compensation,” IEEE International Symposium on Circuits and Systems (ISCAS), 2012, pp. 3134–3137
C. Zorn, C. Widemann, T. Brückner, M. Ortmanns, and W. Mathis
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“Performance tuning of multi-bit continuous time Σ∆-modulators using a switched system model,” 19th IEEE International Conference on Electronics, Circuits and Systems (ICECS), 2012, pp. 420–423
C. Zorn, T. Brückner, M. Ortmanns, and W. Mathis
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“Calculating transfer functions of CT sigma-delta modulators with arbitrary DAC waveforms,” IEEE International Symposium on Circuits and Systems (ISCAS), 2013
T. Brückner, M. Kiebler, C. Zorn, J. Becker, W. Mathis, and M. Ortmanns
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“State Space Analysis of Mixed Signal Systems with Switched Feedback and Delay,” 21th European Conference on Circuit Theory and Design (ECCTD), 2013
C. Zorn, T. Thiessen, T. Brückner, M. Ortmanns, and W. Mathis
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“A GPU-accelerated web-based synthesis tool for CT sigma-delta modulators,” IEEE Transactions on Circuits and Systems I: Regular Papers, Volume: 61, Issue: 5, 2014, 1429 - 1441
T. Brückner, C. Zorn, J. Anders, J. Becker, W. Mathis, and M. Ortmanns
