search query: @keyword mikroanturi / total: 2
reference: 1 / 2
« previous | next »
Author:Salomaa, Jarno
Title:Delta-sigma-analogia-digitaalimuunnin matalatehoisiin mikroanturisovelluksiin
Delta-sigma analog-to-digital converter for low-power microsensor applications
Publication type:Master's thesis
Publication year:2011
Pages:[10] + 74      Language:   fin
Department/School:Mikro- ja nanotekniikan laitos
Main subject:Piiritekniikka   (S-87)
Supervisor:Halonen, Kari
Instructor:Aaltonen, Lasse
Electronic version URL: http://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-201207022683
OEVS:
Electronic archive copy is available via Aalto Thesis Database.
Instructions

Reading digital theses in the closed network of the Aalto University Harald Herlin Learning Centre

In the closed network of Learning Centre you can read digital and digitized theses not available in the open network.

The Learning Centre contact details and opening hours: https://learningcentre.aalto.fi/en/harald-herlin-learning-centre/

You can read theses on the Learning Centre customer computers, which are available on all floors.

Logging on to the customer computers

  • Aalto University staff members log on to the customer computer using the Aalto username and password.
  • Other customers log on using a shared username and password.

Opening a thesis

  • On the desktop of the customer computers, you will find an icon titled:

    Aalto Thesis Database

  • Click on the icon to search for and open the thesis you are looking for from Aaltodoc database. You can find the thesis file by clicking the link on the OEV or OEVS field.

Reading the thesis

  • You can either print the thesis or read it on the customer computer screen.
  • You cannot save the thesis file on a flash drive or email it.
  • You cannot copy text or images from the file.
  • You cannot edit the file.

Printing the thesis

  • You can print the thesis for your personal study or research use.
  • Aalto University students and staff members may print black-and-white prints on the PrintingPoint devices when using the computer with personal Aalto username and password. Color printing is possible using the printer u90203-psc3, which is located near the customer service. Color printing is subject to a charge to Aalto University students and staff members.
  • Other customers can use the printer u90203-psc3. All printing is subject to a charge to non-University members.
Location:P1 Ark Aalto  1393   | Archive
Keywords:sigma-delta
analog-to-digital
correlated double sampling
high impedance common-mode reference
switched capacitor
integrated circuit
microsensor
delta-sigma
analogia-digitaali
korreloiva kaksoisnäytteistys
korkeaimpedanssinen yhteismuodon referenssi
kytkin-kondensaattori
integroitu piiri
mikroanturi
Abstract (eng): Miniature sensors made of silicon are becoming common due to their reliability, low price and small size.
Often the output signal of the sensor system is required in digital form, which necessitates the implementation of an analog-to-digital converter.
Increasing the level of integration of the system by integrating the interface electronics, including the analog-to-digital converter, as close to the sensor element as possible, is beneficial.

The goal of this work is to design and implement an analog-to-digital converter suitable for low power microsensor applications.
A second order delta-sigma analog-to-digital converter using a switched capacitor loop filter with a single bit quantizer is designed.
It utilizes a novel correlated double sampling technique for operational amplifier noise reduction and offset compensation, and input double sampling for power saving.
Also, a high impedance common-mode voltage reference scheme for power saving is introduced and implemented successfully.

The circuit was implemented as an integrated circuit in 0.35 µm CMOS process technology.
The measurement results are reported and can be summarized as a 83 dB signal-to-noise ratio and a 80 dB signal-to-noise-and-distortion ratio, on a signal band from DC to 1 kHz.
The input referred noise density of the noise floor is 1.3 µV/sqrt(Hz).
The power consumption of the circuit is 170 µW from a 3.6 V voltage supply.
Abstract (fin): Piistä valmistetut pienoisanturit ovat yleistymässä niiden luotettavuuden, edullisuuden ja pienen koon ansiosta.
Usein anturisysteemin lähtösignaalia halutaan käsitellä digitaalisena, mikä vaatii analogia-digitaalimuuntimen toteuttamisen.
Systeemin integrointiasteen kasvattaminen on kannattavaa integroimalla rajapintaelektroniikka, mukaan lukien analogia-digitaalimuunnin, mahdollisimman lähelle anturielementtiä.

Tämän työn tavoitteena on suunnitella ja toteuttaa analogia-digitaalimuunnin matalatehoiseen mikroanturisovellukseen.
Työssä suunniteltiin kaksiasteinen deltasigma-analogia-digitaalimuunnin, joka käyttää kytkin-kondensaattoritekniikalla toteutettua silmukkasuodinta ja yksibittistä kvantisoijaa.
Operaatiovahvistimen kohinan ja tulonsiirrosjännitteen vähentämiseksi muunnin käyttää erityistä korreloiva kaksoisnäytteistys -tekniikkaa ja tehon säästämiseksi tulon kaksoisnäytteistystä.
Työssä esitellään myös onnistuneesti toteutettu korkeaimpedanssisen yhteismuodon jännitereferenssin käyttäminen tehon säästämiseksi.

Piiri toteutettiin integroituna piirinä 0,35 µm:n CMOS-valmistusteknologialla.
Työssä esitetään suunniteltu piiri ja sen mittaustulokset.
Signaalikaistalla DC:ltä 1 kHz:iin piiri saavutti 83 dB:n signaali-kohinasuhteen ja 80 dB:n signaali-kohinasärösuhteen.
Tuloon redusoiduksi kohinatiheydeksi mitattiin 1,3 µV/sqrt(Hz).
Piiri kuluttaa 170 µW tehoa 3,6 V :n jännitelähteestä.
ED:2011-09-08
INSSI record number: 42724
+ add basket
« previous | next »
INSSI