Low-power delta-sigma data converter

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dc.contributor.advisorRoa Fuentes, Elkim Felipe
dc.contributor.authorSantamaria Calderón, Joan Sebastián
dc.date.accessioned2024-03-04T01:11:52Z
dc.date.available2021
dc.date.available2024-03-04T01:11:52Z
dc.date.created2021
dc.date.issued2021
dc.description.abstractEn este documento se presenta el proceso de diseño de un conversor de datos analógico-a-digital(ADC) tipo modulador delta-sigma (A2), que utiliza una baja tensión de alimentación y requiere deun reducido consumo de potencia. Este sistema es diseñado para usarse en aplicaciones de audioy es implementable en un System-on-chip (SoC), que utilice un proceso de fabricación de bajo costode 180nm. Partiendo de un análisis de los retos de diseño para sistemas de baja tensión y de lastopologías de modulación delta-sigma reportadas, se presenta la selección y la implementación delmodulador, donde se tienen en cuenta las limitaciones del proceso de fabricación disponible para esteproyecto. Además, se presentan las pruebas realizadas para determinar el rendimiento del conversorde datos diseñado, considerando variaciones de proceso, voltaje y temperatura (PVT) que puedandegradar el comportamiento del mismo. El modulador delta-sigma presenta una relación señal aruido mínima de 55dB para la peor esquina de variación PVT junto con un consumo de potenciamáximo de 193,W, operando con una tensión de alimentación nominal de 0.9V y con un ancho debanda máximo de 8kHz para su señal de entrada. Por último, se presentan brevemente los aportesacadémicos en los que se participé durante el transcurso de mis estudios de pregrado.
dc.description.abstractenglishThis document presents the design process of an analog-to-digital data converter (ADC) implementedas a delta-sigma (AX) modulator, that uses a low supply voltage and requires a reduced powerconsumption for its operation. This ADC is designed to be used in audio applications and can beimplemented in a system-on-chip (SoC), fabricated in a low-cost 180nm CMOS node. Starting withan analysis of the design challenges for low voltage systems and the reported delta-sigma modulatortopologies, the selection and implementation steps are presented, this part was made taking intoaccount the limitations of the fabrication process available for this project. In addition to this, thearticle presents the tests done to verify the performance of the data converter, including testing forprocess, voltage and temperature (PVT) variations, that can reduce the performance of the system.The results obtained for the designed delta-sigma modulator show a minimal signal-to-noise ratio of55dB in the worst PVT corner and a maximum power consumption of 193,.W, while operating with anominal voltage supply of 0.9V and a maximum bandwidth of 8kHz for the input signal. Finally, theacademic publications in which | participated during my undergraduate studies are briefly presentedin the end part of the document.
dc.description.degreelevelPregrado
dc.description.degreenameIngeniero Electrónico
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourlhttps://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.urihttps://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/40962
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ingenierías Fisicomecánicas
dc.publisher.programIngeniería Electrónica
dc.publisher.schoolEscuela de Ingenierías Eléctrica, Electrónica y Telecomunicaciones
dc.rightshttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAttribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
dc.subjectSystem-on-chip
dc.subjectLow-Power
dc.subjectDelta-Sigma
dc.subjectADC.
dc.subject.keywordSystem-on-chip
dc.subject.keywordLow-Power
dc.subject.keywordDelta-Sigma
dc.subject.keywordADC.
dc.titleLow-power delta-sigma data converter
dc.title.englishLow-power delta-sigma data converter
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado
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Ingeniería Electrónica