Diseño e implementación de un conversor analógico digital escalable y parametrizable en una FPGA

La flexibilitat brindada per les FPGAs permet la implementació d'un o més convertidors anàlegs digitals (ADC), cadascun configurat amb una resolució i freqüència de mostreig específics, delimitat per l’aplicació. Aquesta tesi doctoral presenta dos dissenys per a la implementació d'un ADC d...

Full description

Bibliographic Details
Author: Espitia Castillo, Juan David
Format: doctoral thesis
Status:Published version
Publication Date:2022
Country:España
Institution:CBUC, CESCA
Repository:TDR. Tesis Doctorales en Red
OAI Identifier:oai:www.tdx.cat:10803/675964
Online Access:http://hdl.handle.net/10803/675964
Access Level:Open access
Keyword:Convertidor analògic digital
FPGA
filtre pas baix
Conversor analógico digital
Filtro paso bajo
Digital to analog converter
Low pass filter
Enginyeria i arquitectura
62
621.3
629
Description
Summary:La flexibilitat brindada per les FPGAs permet la implementació d'un o més convertidors anàlegs digitals (ADC), cadascun configurat amb una resolució i freqüència de mostreig específics, delimitat per l’aplicació. Aquesta tesi doctoral presenta dos dissenys per a la implementació d'un ADC d’ N-bit escalable i parametritzable a FPGA. EL primer està basat en el circuit one shot ADC i el segon ho està en SAR (Successive Approximation Register). El primer disseny és un ADC d’ N-bit basat en el circuit one Shot, que permet la implementació de l´ADC a partir d´un circuit RC i portes lògiques. Es presenta una metodologia sistemàtica pel disseny de l'ADC d’ N-bit a partir de la resolució, freqüència de mostreig desitjada i rang de la tensió d’entrada. La lògica del one shot és sintetitzable i parametritzable, amb pocs recursos de la FPGA utilitzats i que pot ser extrapolable a d'altres famílies de FPGA. El segon disseny és un ADC de N-bit basat en SAR a partir de diferents mòduls d’ implementació, com el modulador d'amplada de pols (PWM), filtre analògic de Baix pas (LPF) i un comparador analògic. Es presenta una metodologia sistemàtica que permet escollir els paràmetres de l’LPF per un ADC amb característiques específiques (resolució i freqüència de mostreig).