Korrelationsbasierte Systemanalyse und Hintergrund-Korrektur für Sigma-Delta Analog-Digital Umsetzer durch Nutzung optimaler Testsignale

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Maurits Ortmanns
• Fachliche Zuordnung: Elektronische Halbleiter, Bauelemente und Schaltungen, Integrierte Systeme, Sensorik, Theoretische Elektrotechnik
• Förderung: Förderung von 2007 bis 2011
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 40403750

Die moderne Prozesstechnologie mit kleinsten Transistorgrößen stellt für die analoge Schaltungstechnik kaum mehr zu bewältigende Herausforderungen dar, während in digitaler Schaltungstechnik nahezu unbegrenzte Möglichkeiten verfügbar sind. Deshalb ist ein zukünftiger Übergang zu digital-unterstützter analoger Schaltungstechnik unumgänglich. Analog-Digital Umsetzer gehören zu den grundlegendsten Schaltungskomponenten jeder modernen, mikroelektronischen Schaltung und schon seit Jahren kommen fehlertolerante Konzepte wie z.B. Sigma-Delta Analog-Digital Umsetzer (ΣΔ-ADU) zum Einsatz. Doch gerade die zeitkontinuierliche (CT) Implementierung dieser Wandler, denen in der Literatur eine Vielzahl von Vorteilen insbesondere für höhere Signalbandbreiten bescheinigt werden, zeigt nichtideale Eigenschaften, die nur mit hohem Aufwand beherrschbar oder aufgrund dieser schlicht nicht realisierbar sind.Eine Korrektur erscheint jedoch möglich, wenn genügend Information über das augenblicklich vorhandene Übertragungsverhalten gewonnen werden kann. Dazu soll im vorliegenden Forschungsprojekt eine Möglichkeit durch Einspeisung von quasizufälligem Rauschen als Testsignal untersucht werden, das durch Korrelationsanalyse am Ausgang analysiert werden kann. Dadurch sollen Fehler innerhalb des ΣΔ Umsetzers charakterisierbar und auch korrigierbar werden, während das Testsignal selbst am Ausgang eliminiert werden kann. Die untersuchten Verfahren werden eine Hintergrundkorrektur während des Betriebs ermöglichen. Damit wird eine Möglichkeit geschaffen, die nichtideale analoge Schaltung durch erhöhten digitalen Aufwand umfangreich zu verbessern.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen