طراحی و بهینه سازی مبدل سیگما دلتا به منظور کاهش چگالی توان نویز

مبدل آنالوگ به دیجیتال سیگما دلتا یکی از مبدل های داده ی پرکاربرد با دقت بالا است. این مبدل با استفاده از فن انتقال نویز کوانتیزاسیون به خارج از محدوده باند فرکانسی، باعث افزایش نسبت سیگنال به نویز و تعداد بیت در خروجی می شود. یک مبدل آنالوگ به دیجیتال سیگما دلتا شامل مدولاتور سیگما دلتا و فیلترهای دیجیتالی می باشد. در این پایان نامه یک روند طراحی مبدل سیگما دلتا ارایه و تابع چگالی نویز این مبدل با در نظر گرفتن اثرات غیر ایده آل بودن فیلترهای دیجیتالی و نویزهای وارد شده در عملیات کاهش نرخ، محاسبه شده و با استفاده از الگوریتم ژنتیک، کمینه شده است. در عملیات بهینه سازی توسط الگوریتم ژنتیک، ضرایب فیلتر حلقه به صورت متغییرهای تابع هزینه در نظر گرفته شده است. در پایان بهینه سازی این ضرایب فیلتر حلقه محاسبه و به بهترین نقطه از نظر چگالی نویز کوانتیزاسیون و بهبود سیگنال به نویز دست یافته شد. کارهای متعددی در این زمینه برای بهینه سازی مبدل آنالوگ به دیجیتال سیگما دلتا به منظور افزایش دقت و نسبت سیگنال به نویز صورت گرفته است ولی در هیچکدام اثرات فیلترهای دیجیتالی، بلوک های کاهنده نرخ خروجی و نویز کوانتیزاسیون مدولاتور به صورت همزمان لحاظ نشده است. در ادامه با استفاده از نتایج الگوریتم ژنتیک، مبدل سیگما دلتای مرتبه 5 در نرم افزار matlab به صورت سیستمی و در نرم افزار cadence به صورت مداری پیاده سازی شده است و نتایج شبیه سازی با کارهای مشابه مقایسه شده است و میزان بهبود در سیگنال به نویز در خروجی نسبت به کار انجام گرفته قبلی بیش از 7/17 دسیبل معادل بیش از 1/3 بیت معادل است. در انتها چینش مدار طراحی شده به منظور ساخت آن، در نرم افزار cadence در ابعاد حدود 68/1 میلیمتر مربع، رسم شده است.