Design of digital-to-analog converter in 180nm cmos technology for soc application

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dc.contributor.advisorAmaya Beltrán, Andrés Felipe
dc.contributor.advisorRoa Fuentes, Elkim Felipe
dc.contributor.authorChacon Sanchez, Eder Zamir
dc.date.accessioned2024-03-03T23:57:12Z
dc.date.available2018
dc.date.available2024-03-03T23:57:12Z
dc.date.created2018
dc.date.issued2018
dc.description.abstractEste artículo presenta el diseño de un convertidor digital a analógico (DAC) de 12 bits basado en una arquitectura capacitiva diferencial (CDAC) con split-capacitor construido mediante el arreglo de un capacitor en paralelo con dos capacitores en serie de valor unitario. El DAC se implementó utilizando una tecnología CMOS estándar de 180 nm. Se usaron capacitores de metal-óxido-metal (MOM) para implementar un diseño interdigitado con distribución centroide común y capacitores dummy para reducir el acoplamiento y los efectos de desajuste. Se aplica un método de calibración mediante asignación de una palabra digital con capacidad de ser modificada según sea conveniente para mejorar el error de DNL existente, la calibración utiliza una máquina de estados finitos y un banco de condensadores adicionales ubicados en el lado del bit menos significativo del diseño con una resolución de un cuarto de capacitor unitario. Las simulaciones post-layout muestran una no linealidad integral y diferencial menor que 1 LSB respectivamente, a una frecuencia de muestreo de 10 MHz. El circuito diseñado ocupa un área total de 0.0544mm2 (160µm X 340µm), con un consumo actual de 3.046µA. El DAC se puede utilizar para fines de trimming y calibración de circuitos analógicos de señal mixta en aplicaciones de Sistemas en Chip (SoC).
dc.description.abstractenglishThis paper presents the design of a 12-bit digital-to-analog (DAC) converter based on a differential capacitive architecture (CDAC) with split-capacitor built by arranging a capacitor in parallel with two capacitors in series. The DAC was implemented using a standard CMOS 180nm technology. Metal-oxide-metal (MOM) capacitors were used to implement an interdigitated layout with common centroid distribution and dummy capacitors to reduce coupling and mismatch effects. A calibration method is applied by assigning a digital word with the ability to be modified as appropriate to improve DNL error, which uses a finite state machine and an extra capacitor bank on the least significant bit side of the design with a resolution of a quarter of a unit capacitor. Post-layout simulations shows an integral and differential nonlinearities smaller than 1 LSB respectively, at a sampling frequency of 10 MHz. The designed circuit occupies and area of 0.0544mm2 (160µm X 340µm), with a current consumption of 3.046µA. The DAC could be used for trimming and calibration purposes of analog and mixed-signal circuits in System-on-Chip (SoC) applications.
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/20.500.14071/37831
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.subjectError Dnl
dc.subjectCondensador Divisor
dc.subjectCondensador Unitario
dc.subjectCalibración
dc.subjectDac
dc.subjectCondensador Mom.
dc.subject.keywordSplit-Capacitor
dc.subject.keywordDnl Error
dc.subject.keywordUnit Capacitor
dc.subject.keywordCalibration
dc.subject.keywordDac
dc.subject.keywordMom Capacitor
dc.titleDesign of digital-to-analog converter in 180nm cmos technology for soc application
dc.title.englishDesign of a digital-to-analog converter in 180nm cmos technology for soc application1 .
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