ETD

• Caratteristica PWL
• Convertitori Analogico Digitali Non Lineari
• Switched-Capacitor

Poiché il mondo esterno è prevalentemente “analogico” esiste la necessità di interfacciarsi con esso e di acquisirne informazioni. Queste operazioni sono svolte dai sensori, dai circuiti analogici di interfaccia e dai convertitori analogico-digitali. Il principale problema che si incontra nel trattare segnali provenienti dai sensori è l’andamento tipicamente non lineare con la grandezza misurata. Nella maggior parte delle applicazioni è preferibile dover trattare segnali
digitali che variano linearmente con le grandezze misurate; è quindi necessario introdurre dopo l’interfaccia di lettura un blocco la cui funzione sia proprio quella di correggere il segnale al fine di ottenere una risposta digitale in uscita lineare con le variazioni della grandezza di ingresso. Tipicamente questa operazione viene implementata per mezzo di un convertitore analogico-digitale
(ADC) e una tabella di conversione (look-up table) che contiene la caratteristica inversa di quella di trasduzione. Questa soluzione presenta diversi problemi legati alla necessità di utilizzare un ADC con un elevato numero di bit rispetto a quelli richiesti dalla risoluzione, in dipendenza dalla risposta non lineare del sistema. Sovente questa soluzione si traduce in un eccessivo ingombro di area (e conseguente costo) o in un eccessivo consumo di potenza.
Il lavoro di tesi qui proposto è volto alla realizzazione di un convertitore analogico-digitale switched-capacitor con caratteristica non lineare, che permetta la linearizzazione della curva di risposta tra la grandezza di ingresso di un sensore e il codice digitale di uscita.
Vengono descritte le varie fasi del progetto, le problematiche incontrate e le soluzioni adottate soprattutto per quanto concerne gli effetti delle capacità parassite (drain/substrato e source/substrato) dovute agli switch. Infine vengono riportati i risultati ottenuti da simulazioni circuitali effettuate mediante il simulatore commerciale ELDO.