Zeitkontinuierliche Sigma-Delta Modulatoren basierend auf MASH Dual Quantization DAUs zur Erreichung höchster Linearität

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Maurits Ortmanns
• Fachliche Zuordnung: Elektronische Halbleiter, Bauelemente und Schaltungen, Integrierte Systeme, Sensorik, Theoretische Elektrotechnik
• Förderung: Förderung seit 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 433735880

Zeitkontinuierliche Sigma-Delta Modulatoren (SDM) sind die dominante Architektur zur Erreichung mittlerer bis hoher Umsetzraten bei hoher Auflösung und Linearität. Einsatz in drahtlosen 4G und 5G Empfängerschaltungen sowie in Radarapplikationen sind Stand der Technik. Dabei werden zumeist intern multibit quantisierte SDM verwendet, da diese mit kleinen Abtastraten arbeiten können, hohe Stabilität aufweisen sowie überwiegend verringerte Anforderungen an Schaltungsnichtidealitäten aufweisen. Dies gilt aber nicht für den äußeren Rückkopplungs-Digital-Analog Umsetzer (DAU). Dieser muss - obschon mit niedriger Auflösung realisiert - höchsten Linearitätsanforderungen genügen. Im Gegensatz dazu wären 1-bit DAU intrinsisch linear, aber 1-bit SDM weisen davon abgesehen überwiegend schlechte Eigenschaften für breitbandige ADC auf. Das Ziel des Projekts ist, diese beiden Gegensätze in einer neuen Architektur zu verbinden. Dafür wird das multibit Ausgangssignal im Rückkoppelpfad des SDM einem Sigma-Delta DAU zugeführt, der das multibit in ein 1-bit Signal überführt. Durch passende Wahl der SD-DAU Architektur wird der dadurch entstehende Quantisierungsfehler wieder eliminiert und die Stabilitätseigenschaften des SDM bleiben erhalten.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen