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Dpto. Electrónica y Electromagnetismo Curso 07/08
Diseño de CovertidoresSigma-Delta
1. ObjetivosEste ejercicio pretende que los alumnos pongan en práctica sus conocimientossobre convertiores sigma-delta. En particular:
• Adquiriendo una visión práctica a través de la experimentación (usandosimuladores) con topologías de moduladores en cascada.
• Analizando el impacto que tienen los efectos no-ideales de los circuitosusados para construir las arquitecturas sobre la operación de losmoduladores.
Se pretende además que los alumnos incrementan su nivel de familiarización conlos circuitos de tiempo discreto y con los métodos usados para simularlos y dis-eñarlos.
2. Convertidor Analógico/Digital para una aplicación de ADSL+.En esta aplicación se requiere una resolución en el rango de14-bits y un ancho debanda de 2.2MHz.
1) Estudio Ideal: Estudie por simulación la viabilidad del uso del modulador de laFig. 1 para conseguir las especificaciones anteriormente descritas. Obtenga elespectro de salida ideal de dicho modulador y una curva SNR en función de laamplitud de la entrada. ¿Cuál es la frecuencia de muestreo mínima que senecesita?
2) Estudio Real: Suponga que los integradores FE de la Fig. 1 se realizan medi-ante circuitos SC. Utilizando el modelo de comportamiento descrito en clase,estudie mediante simulación el impacto de los siguientes mecanismos deerror:
• Ganancia finita del amplificador
• Ruido térmico
• Ruido “jitter”
• Producto ganancia-ancho de banda
• “Slew-Rate”
Para cada uno de ellos obtenga las cotas necesarias para obtener lasespecificaciones.
Ejercicio 3
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Ejercicios Prácticos 2
Dpto. Electrónica y Electromagnetismo
3. Convertidor A/D para una aplicación de Bluetooth.En este caso se requieren las siguientes especificaciones:
• resolución igual a 13 bits,
• ancho de banda de 1MHz y
• frecuencia central 10.7MHz (voluntario).
1) Estudio ideal: Realize una transformada sobre el modulador de laFig. 1 y estudie la viabilidad del uso del modulador resultante para obtener lasespecificaciones anteriormente descritas. Obtenga el espectro de salida idealde dicho modulador y una curva SNR en función de la amplitud de la entrada.¿Cuál es la frecuencia de muestreo resultante?
2) Ganancia finita: Suponga que los resonadores del modulador resultante en elapartado 2.a se realizan mediante circuitos SC y que éstos son idealesexcepto por el efecto de la ganancia finita en DC del amplificador operacional,
. Obtenga el valor mínimo de ganancia necesario para conseguir las espe-cificaciones requeridas para el convertidor A/D. Realice el ejercicio tanto pararesonadores LDI como para FE y compare los resultados obtenidos en amboscasos.
2.A) “Mismatch”: Considere que existe un desapareamiento entre loscondensadores que puede modelarse como un error aleatorio demedia cero y desviación estándar, . Obtenga cual es el valormáximo de para conseguir las especificaciones de Bluetooth.
2.B) No-linealidad: Suponiendo que la ganancia del amplificadordepende no linealmente de la tensión de salida como
. Obtenga la cota máxima de para que el
del convertidor esté por debajo de la resolución requerida.
Fig. 1 Modulador LP de cuarto orden cascada 2-1-1.
X
DAC
DAC
++2
2 + Y
z1–
g1a z1–
1 z1–
–----------------
g1a'
g1b z1–
1 z1–
–----------------
g1b'
z1–
1 z1–
–----------------
g2''
g2'g2
z1–
1 z1–
–----------------
g3''
g3'g3
z1–
DAC
1 z1–
– 2
1 z1–
– 3
g1a g1a' 0.25 g1b 1= g1b' 0.5; =;= =
g2 3 1= g2 3 ' 0.5= g2 3 '' 0.5=
z1–
z2–
–
A0
mm
AV A0 1 vo2
+ =
IM3
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Diseño de CovertidoresSigma-Delta
1. ObjetivosEste ejercicio pretende que los alumnos pongan en práctica sus conocimientossobre convertiores sigma-delta. En particular:
• Adquiriendo una visión práctica a través de la experimentación (usandosimuladores) con topologías de moduladores en cascada.
• Analizando el impacto que tienen los efectos no-ideales de los circuitosusados para construir las arquitecturas sobre la operación de losmoduladores.
Se pretende además que los alumnos incrementan su nivel de familiarización conlos circuitos de tiempo discreto y con los métodos usados para simularlos y dis-eñarlos.
2. Convertidor Analógico/Digital para una aplicación de ADSL+.En esta aplicación se requiere una resolución en el rango de14-bits y un ancho debanda de 2.2MHz.
1) Estudio Ideal: Estudie por simulación la viabilidad del uso del modulador de laFig. 1 para conseguir las especificaciones anteriormente descritas. Obtenga elespectro de salida ideal de dicho modulador y una curva SNR en función de laamplitud de la entrada. ¿Cuál es la frecuencia de muestreo mínima que senecesita?
2) Estudio Real: Suponga que los integradores FE de la Fig. 1 se realizan medi-ante circuitos SC. Utilizando el modelo de comportamiento descrito en clase,estudie mediante simulación el impacto de los siguientes mecanismos deerror:
• Ganancia finita del amplificador
• Ruido térmico
• Ruido “jitter”
• Producto ganancia-ancho de banda
• “Slew-Rate”
Para cada uno de ellos obtenga las cotas necesarias para obtener lasespecificaciones.
Ejercicio 3
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Ejercicios Prácticos 2
Dpto. Electrónica y Electromagnetismo
3. Convertidor A/D para una aplicación de Bluetooth.En este caso se requieren las siguientes especificaciones:
• resolución igual a 13 bits,
• ancho de banda de 1MHz y
• frecuencia central 10.7MHz (voluntario).
1) Estudio ideal: Realize una transformada sobre el modulador de laFig. 1 y estudie la viabilidad del uso del modulador resultante para obtener lasespecificaciones anteriormente descritas. Obtenga el espectro de salida idealde dicho modulador y una curva SNR en función de la amplitud de la entrada.¿Cuál es la frecuencia de muestreo resultante?
2) Ganancia finita: Suponga que los resonadores del modulador resultante en elapartado 2.a se realizan mediante circuitos SC y que éstos son idealesexcepto por el efecto de la ganancia finita en DC del amplificador operacional,
. Obtenga el valor mínimo de ganancia necesario para conseguir las espe-cificaciones requeridas para el convertidor A/D. Realice el ejercicio tanto pararesonadores LDI como para FE y compare los resultados obtenidos en amboscasos.
2.A) “Mismatch”: Considere que existe un desapareamiento entre loscondensadores que puede modelarse como un error aleatorio demedia cero y desviación estándar, . Obtenga cual es el valormáximo de para conseguir las especificaciones de Bluetooth.
2.B) No-linealidad: Suponiendo que la ganancia del amplificadordepende no linealmente de la tensión de salida como
. Obtenga la cota máxima de para que el
del convertidor esté por debajo de la resolución requerida.
Fig. 1 Modulador LP de cuarto orden cascada 2-1-1.
X
DAC
DAC
++2
2 + Y
z1–
g1a z1–
1 z1–
–----------------
g1a'
g1b z1–
1 z1–
–----------------
g1b'
z1–
1 z1–
–----------------
g2''
g2'g2
z1–
1 z1–
–----------------
g3''
g3'g3
z1–
DAC
1 z1–
– 2
1 z1–
– 3
g1a g1a' 0.25 g1b 1= g1b' 0.5; =;= =
g2 3 1= g2 3 ' 0.5= g2 3 '' 0.5=
z1–
z2–
–
A0
mm
AV A0 1 vo2
+ =
IM3
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Diseño de CovertidoresSigma-Delta
1. ObjetivosEste ejercicio pretende que los alumnos pongan en práctica sus conocimientossobre convertiores sigma-delta. En particular:
• Adquiriendo una visión práctica a través de la experimentación (usandosimuladores) con topologías de moduladores en cascada.
• Analizando el impacto que tienen los efectos no-ideales de los circuitosusados para construir las arquitecturas sobre la operación de losmoduladores.
Se pretende además que los alumnos incrementan su nivel de familiarización conlos circuitos de tiempo discreto y con los métodos usados para simularlos y dis-eñarlos.
2. Convertidor Analógico/Digital para una aplicación de ADSL+.En esta aplicación se requiere una resolución en el rango de14-bits y un ancho debanda de 2.2MHz.
1) Estudio Ideal: Estudie por simulación la viabilidad del uso del modulador de laFig. 1 para conseguir las especificaciones anteriormente descritas. Obtenga elespectro de salida ideal de dicho modulador y una curva SNR en función de laamplitud de la entrada. ¿Cuál es la frecuencia de muestreo mínima que senecesita?
2) Estudio Real: Suponga que los integradores FE de la Fig. 1 se realizan medi-ante circuitos SC. Utilizando el modelo de comportamiento descrito en clase,estudie mediante simulación el impacto de los siguientes mecanismos deerror:
• Ganancia finita del amplificador
• Ruido térmico
• Ruido “jitter”
• Producto ganancia-ancho de banda
• “Slew-Rate”
Para cada uno de ellos obtenga las cotas necesarias para obtener lasespecificaciones.
Ejercicio 3
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Ejercicios Prácticos 2
Dpto. Electrónica y Electromagnetismo
3. Convertidor A/D para una aplicación de Bluetooth.En este caso se requieren las siguientes especificaciones:
• resolución igual a 13 bits,
• ancho de banda de 1MHz y
• frecuencia central 10.7MHz (voluntario).
1) Estudio ideal: Realize una transformada sobre el modulador de laFig. 1 y estudie la viabilidad del uso del modulador resultante para obtener lasespecificaciones anteriormente descritas. Obtenga el espectro de salida idealde dicho modulador y una curva SNR en función de la amplitud de la entrada.¿Cuál es la frecuencia de muestreo resultante?
2) Ganancia finita: Suponga que los resonadores del modulador resultante en elapartado 2.a se realizan mediante circuitos SC y que éstos son idealesexcepto por el efecto de la ganancia finita en DC del amplificador operacional,
. Obtenga el valor mínimo de ganancia necesario para conseguir las espe-cificaciones requeridas para el convertidor A/D. Realice el ejercicio tanto pararesonadores LDI como para FE y compare los resultados obtenidos en amboscasos.
2.A) “Mismatch”: Considere que existe un desapareamiento entre loscondensadores que puede modelarse como un error aleatorio demedia cero y desviación estándar, . Obtenga cual es el valormáximo de para conseguir las especificaciones de Bluetooth.
2.B) No-linealidad: Suponiendo que la ganancia del amplificadordepende no linealmente de la tensión de salida como
. Obtenga la cota máxima de para que el
del convertidor esté por debajo de la resolución requerida.
Fig. 1 Modulador LP de cuarto orden cascada 2-1-1.
X
DAC
DAC
++2
2 + Y
z1–
g1a z1–
1 z1–
–----------------
g1a'
g1b z1–
1 z1–
–----------------
g1b'
z1–
1 z1–
–----------------
g2''
g2'g2
z1–
1 z1–
–----------------
g3''
g3'g3
z1–
DAC
1 z1–
– 2
1 z1–
– 3
g1a g1a' 0.25 g1b 1= g1b' 0.5; =;= =
g2 3 1= g2 3 ' 0.5= g2 3 '' 0.5=
z1–
z2–
–
A0
mm
AV A0 1 vo2
+ =
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Diseño de CovertidoresSigma-Delta
1. ObjetivosEste ejercicio pretende que los alumnos pongan en práctica sus conocimientossobre convertiores sigma-delta. En particular:
• Adquiriendo una visión práctica a través de la experimentación (usandosimuladores) con topologías de moduladores en cascada.
• Analizando el impacto que tienen los efectos no-ideales de los circuitosusados para construir las arquitecturas sobre la operación de losmoduladores.
Se pretende además que los alumnos incrementan su nivel de familiarización conlos circuitos de tiempo discreto y con los métodos usados para simularlos y dis-eñarlos.
2. Convertidor Analógico/Digital para una aplicación de ADSL+.En esta aplicación se requiere una resolución en el rango de14-bits y un ancho debanda de 2.2MHz.
1) Estudio Ideal: Estudie por simulación la viabilidad del uso del modulador de laFig. 1 para conseguir las especificaciones anteriormente descritas. Obtenga elespectro de salida ideal de dicho modulador y una curva SNR en función de laamplitud de la entrada. ¿Cuál es la frecuencia de muestreo mínima que senecesita?
2) Estudio Real: Suponga que los integradores FE de la Fig. 1 se realizan medi-ante circuitos SC. Utilizando el modelo de comportamiento descrito en clase,estudie mediante simulación el impacto de los siguientes mecanismos deerror:
• Ganancia finita del amplificador
• Ruido térmico
• Ruido “jitter”
• Producto ganancia-ancho de banda
• “Slew-Rate”
Para cada uno de ellos obtenga las cotas necesarias para obtener lasespecificaciones.
Ejercicio 3
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Ejercicios Prácticos 2
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3. Convertidor A/D para una aplicación de Bluetooth.En este caso se requieren las siguientes especificaciones:
• resolución igual a 13 bits,
• ancho de banda de 1MHz y
• frecuencia central 10.7MHz (voluntario).
1) Estudio ideal: Realize una transformada sobre el modulador de laFig. 1 y estudie la viabilidad del uso del modulador resultante para obtener lasespecificaciones anteriormente descritas. Obtenga el espectro de salida idealde dicho modulador y una curva SNR en función de la amplitud de la entrada.¿Cuál es la frecuencia de muestreo resultante?
2) Ganancia finita: Suponga que los resonadores del modulador resultante en elapartado 2.a se realizan mediante circuitos SC y que éstos son idealesexcepto por el efecto de la ganancia finita en DC del amplificador operacional,
. Obtenga el valor mínimo de ganancia necesario para conseguir las espe-cificaciones requeridas para el convertidor A/D. Realice el ejercicio tanto pararesonadores LDI como para FE y compare los resultados obtenidos en amboscasos.
2.A) “Mismatch”: Considere que existe un desapareamiento entre loscondensadores que puede modelarse como un error aleatorio demedia cero y desviación estándar, . Obtenga cual es el valormáximo de para conseguir las especificaciones de Bluetooth.
2.B) No-linealidad: Suponiendo que la ganancia del amplificadordepende no linealmente de la tensión de salida como
. Obtenga la cota máxima de para que el
del convertidor esté por debajo de la resolución requerida.
Fig. 1 Modulador LP de cuarto orden cascada 2-1-1.
X
DAC
DAC
++2
2 + Y
z1–
g1a z1–
1 z1–
–----------------
g1a'
g1b z1–
1 z1–
–----------------
g1b'
z1–
1 z1–
–----------------
g2''
g2'g2
z1–
1 z1–
–----------------
g3''
g3'g3
z1–
DAC
1 z1–
– 2
1 z1–
– 3
g1a g1a' 0.25 g1b 1= g1b' 0.5; =;= =
g2 3 1= g2 3 ' 0.5= g2 3 '' 0.5=
z1–
z2–
–
A0
mm
AV A0 1 vo2
+ =
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Dpto. Electrónica y Electromagnetismo Curso 07/08
Diseño de CovertidoresSigma-Delta
1. ObjetivosEste ejercicio pretende que los alumnos pongan en práctica sus conocimientossobre convertiores sigma-delta. En particular:
• Adquiriendo una visión práctica a través de la experimentación (usandosimuladores) con topologías de moduladores en cascada.
• Analizando el impacto que tienen los efectos no-ideales de los circuitosusados para construir las arquitecturas sobre la operación de losmoduladores.
Se pretende además que los alumnos incrementan su nivel de familiarización conlos circuitos de tiempo discreto y con los métodos usados para simularlos y dis-eñarlos.
2. Convertidor Analógico/Digital para una aplicación de ADSL+.En esta aplicación se requiere una resolución en el rango de14-bits y un ancho debanda de 2.2MHz.
1) Estudio Ideal: Estudie por simulación la viabilidad del uso del modulador de laFig. 1 para conseguir las especificaciones anteriormente descritas. Obtenga elespectro de salida ideal de dicho modulador y una curva SNR en función de laamplitud de la entrada. ¿Cuál es la frecuencia de muestreo mínima que senecesita?
2) Estudio Real: Suponga que los integradores FE de la Fig. 1 se realizan medi-ante circuitos SC. Utilizando el modelo de comportamiento descrito en clase,estudie mediante simulación el impacto de los siguientes mecanismos deerror:
• Ganancia finita del amplificador
• Ruido térmico
• Ruido “jitter”
• Producto ganancia-ancho de banda
• “Slew-Rate”
Para cada uno de ellos obtenga las cotas necesarias para obtener lasespecificaciones.
Ejercicio 3
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Ejercicios Prácticos 2
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3. Convertidor A/D para una aplicación de Bluetooth.En este caso se requieren las siguientes especificaciones:
• resolución igual a 13 bits,
• ancho de banda de 1MHz y
• frecuencia central 10.7MHz (voluntario).
1) Estudio ideal: Realize una transformada sobre el modulador de laFig. 1 y estudie la viabilidad del uso del modulador resultante para obtener lasespecificaciones anteriormente descritas. Obtenga el espectro de salida idealde dicho modulador y una curva SNR en función de la amplitud de la entrada.¿Cuál es la frecuencia de muestreo resultante?
2) Ganancia finita: Suponga que los resonadores del modulador resultante en elapartado 2.a se realizan mediante circuitos SC y que éstos son idealesexcepto por el efecto de la ganancia finita en DC del amplificador operacional,
. Obtenga el valor mínimo de ganancia necesario para conseguir las espe-cificaciones requeridas para el convertidor A/D. Realice el ejercicio tanto pararesonadores LDI como para FE y compare los resultados obtenidos en amboscasos.
2.A) “Mismatch”: Considere que existe un desapareamiento entre loscondensadores que puede modelarse como un error aleatorio demedia cero y desviación estándar, . Obtenga cual es el valormáximo de para conseguir las especificaciones de Bluetooth.
2.B) No-linealidad: Suponiendo que la ganancia del amplificadordepende no linealmente de la tensión de salida como
. Obtenga la cota máxima de para que el
del convertidor esté por debajo de la resolución requerida.
Fig. 1 Modulador LP de cuarto orden cascada 2-1-1.
X
DAC
DAC
++2
2 + Y
z1–
g1a z1–
1 z1–
–----------------
g1a'
g1b z1–
1 z1–
–----------------
g1b'
z1–
1 z1–
–----------------
g2''
g2'g2
z1–
1 z1–
–----------------
g3''
g3'g3
z1–
DAC
1 z1–
– 2
1 z1–
– 3
g1a g1a' 0.25 g1b 1= g1b' 0.5; =;= =
g2 3 1= g2 3 ' 0.5= g2 3 '' 0.5=
z1–
z2–
–
A0
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AV A0 1 vo2
+ =
IM3
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Diseño de CovertidoresSigma-Delta
1. ObjetivosEste ejercicio pretende que los alumnos pongan en práctica sus conocimientossobre convertiores sigma-delta. En particular:
• Adquiriendo una visión práctica a través de la experimentación (usandosimuladores) con topologías de moduladores en cascada.
• Analizando el impacto que tienen los efectos no-ideales de los circuitosusados para construir las arquitecturas sobre la operación de losmoduladores.
Se pretende además que los alumnos incrementan su nivel de familiarización conlos circuitos de tiempo discreto y con los métodos usados para simularlos y dis-eñarlos.
2. Convertidor Analógico/Digital para una aplicación de ADSL+.En esta aplicación se requiere una resolución en el rango de14-bits y un ancho debanda de 2.2MHz.
1) Estudio Ideal: Estudie por simulación la viabilidad del uso del modulador de laFig. 1 para conseguir las especificaciones anteriormente descritas. Obtenga elespectro de salida ideal de dicho modulador y una curva SNR en función de laamplitud de la entrada. ¿Cuál es la frecuencia de muestreo mínima que senecesita?
2) Estudio Real: Suponga que los integradores FE de la Fig. 1 se realizan medi-ante circuitos SC. Utilizando el modelo de comportamiento descrito en clase,estudie mediante simulación el impacto de los siguientes mecanismos deerror:
• Ganancia finita del amplificador
• Ruido térmico
• Ruido “jitter”
• Producto ganancia-ancho de banda
• “Slew-Rate”
Para cada uno de ellos obtenga las cotas necesarias para obtener lasespecificaciones.
Ejercicio 3
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Ejercicios Prácticos 2
Dpto. Electrónica y Electromagnetismo
3. Convertidor A/D para una aplicación de Bluetooth.En este caso se requieren las siguientes especificaciones:
• resolución igual a 13 bits,
• ancho de banda de 1MHz y
• frecuencia central 10.7MHz (voluntario).
1) Estudio ideal: Realize una transformada sobre el modulador de laFig. 1 y estudie la viabilidad del uso del modulador resultante para obtener lasespecificaciones anteriormente descritas. Obtenga el espectro de salida idealde dicho modulador y una curva SNR en función de la amplitud de la entrada.¿Cuál es la frecuencia de muestreo resultante?
2) Ganancia finita: Suponga que los resonadores del modulador resultante en elapartado 2.a se realizan mediante circuitos SC y que éstos son idealesexcepto por el efecto de la ganancia finita en DC del amplificador operacional,
. Obtenga el valor mínimo de ganancia necesario para conseguir las espe-cificaciones requeridas para el convertidor A/D. Realice el ejercicio tanto pararesonadores LDI como para FE y compare los resultados obtenidos en amboscasos.
2.A) “Mismatch”: Considere que existe un desapareamiento entre loscondensadores que puede modelarse como un error aleatorio demedia cero y desviación estándar, . Obtenga cual es el valormáximo de para conseguir las especificaciones de Bluetooth.
2.B) No-linealidad: Suponiendo que la ganancia del amplificadordepende no linealmente de la tensión de salida como
. Obtenga la cota máxima de para que el
del convertidor esté por debajo de la resolución requerida.
Fig. 1 Modulador LP de cuarto orden cascada 2-1-1.
X
DAC
DAC
++2
2 + Y
z1–
g1a z1–
1 z1–
–----------------
g1a'
g1b z1–
1 z1–
–----------------
g1b'
z1–
1 z1–
–----------------
g2''
g2'g2
z1–
1 z1–
–----------------
g3''
g3'g3
z1–
DAC
1 z1–
– 2
1 z1–
– 3
g1a g1a' 0.25 g1b 1= g1b' 0.5; =;= =
g2 3 1= g2 3 ' 0.5= g2 3 '' 0.5=
z1–
z2–
–
A0
mm
AV A0 1 vo2
+ =
IM3
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Dpto. Electrónica y Electromagnetismo Curso 07/08
Diseño de CovertidoresSigma-Delta
1. ObjetivosEste ejercicio pretende que los alumnos pongan en práctica sus conocimientossobre convertiores sigma-delta. En particular:
• Adquiriendo una visión práctica a través de la experimentación (usandosimuladores) con topologías de moduladores en cascada.
• Analizando el impacto que tienen los efectos no-ideales de los circuitosusados para construir las arquitecturas sobre la operación de losmoduladores.
Se pretende además que los alumnos incrementan su nivel de familiarización conlos circuitos de tiempo discreto y con los métodos usados para simularlos y dis-eñarlos.
2. Convertidor Analógico/Digital para una aplicación de ADSL+.En esta aplicación se requiere una resolución en el rango de14-bits y un ancho debanda de 2.2MHz.
1) Estudio Ideal: Estudie por simulación la viabilidad del uso del modulador de laFig. 1 para conseguir las especificaciones anteriormente descritas. Obtenga elespectro de salida ideal de dicho modulador y una curva SNR en función de laamplitud de la entrada. ¿Cuál es la frecuencia de muestreo mínima que senecesita?
2) Estudio Real: Suponga que los integradores FE de la Fig. 1 se realizan medi-ante circuitos SC. Utilizando el modelo de comportamiento descrito en clase,estudie mediante simulación el impacto de los siguientes mecanismos deerror:
• Ganancia finita del amplificador
• Ruido térmico
• Ruido “jitter”
• Producto ganancia-ancho de banda
• “Slew-Rate”
Para cada uno de ellos obtenga las cotas necesarias para obtener lasespecificaciones.
Ejercicio 3
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Ejercicios Prácticos 2
Dpto. Electrónica y Electromagnetismo
3. Convertidor A/D para una aplicación de Bluetooth.En este caso se requieren las siguientes especificaciones:
• resolución igual a 13 bits,
• ancho de banda de 1MHz y
• frecuencia central 10.7MHz (voluntario).
1) Estudio ideal: Realize una transformada sobre el modulador de laFig. 1 y estudie la viabilidad del uso del modulador resultante para obtener lasespecificaciones anteriormente descritas. Obtenga el espectro de salida idealde dicho modulador y una curva SNR en función de la amplitud de la entrada.¿Cuál es la frecuencia de muestreo resultante?
2) Ganancia finita: Suponga que los resonadores del modulador resultante en elapartado 2.a se realizan mediante circuitos SC y que éstos son idealesexcepto por el efecto de la ganancia finita en DC del amplificador operacional,
. Obtenga el valor mínimo de ganancia necesario para conseguir las espe-cificaciones requeridas para el convertidor A/D. Realice el ejercicio tanto pararesonadores LDI como para FE y compare los resultados obtenidos en amboscasos.
2.A) “Mismatch”: Considere que existe un desapareamiento entre loscondensadores que puede modelarse como un error aleatorio demedia cero y desviación estándar, . Obtenga cual es el valormáximo de para conseguir las especificaciones de Bluetooth.
2.B) No-linealidad: Suponiendo que la ganancia del amplificadordepende no linealmente de la tensión de salida como
. Obtenga la cota máxima de para que el
del convertidor esté por debajo de la resolución requerida.
Fig. 1 Modulador LP de cuarto orden cascada 2-1-1.
X
DAC
DAC
++2
2 + Y
z1–
g1a z1–
1 z1–
–----------------
g1a'
g1b z1–
1 z1–
–----------------
g1b'
z1–
1 z1–
–----------------
g2''
g2'g2
z1–
1 z1–
–----------------
g3''
g3'g3
z1–
DAC
1 z1–
– 2
1 z1–
– 3
g1a g1a' 0.25 g1b 1= g1b' 0.5; =;= =
g2 3 1= g2 3 ' 0.5= g2 3 '' 0.5=
z1–
z2–
–
A0
mm
AV A0 1 vo2
+ =
IM3
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Dpto. Electrónica y Electromagnetismo Curso 07/08
Diseño de CovertidoresSigma-Delta
1. ObjetivosEste ejercicio pretende que los alumnos pongan en práctica sus conocimientossobre convertiores sigma-delta. En particular:
• Adquiriendo una visión práctica a través de la experimentación (usandosimuladores) con topologías de moduladores en cascada.
• Analizando el impacto que tienen los efectos no-ideales de los circuitosusados para construir las arquitecturas sobre la operación de losmoduladores.
Se pretende además que los alumnos incrementan su nivel de familiarización conlos circuitos de tiempo discreto y con los métodos usados para simularlos y dis-eñarlos.
2. Convertidor Analógico/Digital para una aplicación de ADSL+.En esta aplicación se requiere una resolución en el rango de14-bits y un ancho debanda de 2.2MHz.
1) Estudio Ideal: Estudie por simulación la viabilidad del uso del modulador de laFig. 1 para conseguir las especificaciones anteriormente descritas. Obtenga elespectro de salida ideal de dicho modulador y una curva SNR en función de laamplitud de la entrada. ¿Cuál es la frecuencia de muestreo mínima que senecesita?
2) Estudio Real: Suponga que los integradores FE de la Fig. 1 se realizan medi-ante circuitos SC. Utilizando el modelo de comportamiento descrito en clase,estudie mediante simulación el impacto de los siguientes mecanismos deerror:
• Ganancia finita del amplificador
• Ruido térmico
• Ruido “jitter”
• Producto ganancia-ancho de banda
• “Slew-Rate”
Para cada uno de ellos obtenga las cotas necesarias para obtener lasespecificaciones.
Ejercicio 3
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Ejercicios Prácticos 2
Dpto. Electrónica y Electromagnetismo
3. Convertidor A/D para una aplicación de Bluetooth.En este caso se requieren las siguientes especificaciones:
• resolución igual a 13 bits,
• ancho de banda de 1MHz y
• frecuencia central 10.7MHz (voluntario).
1) Estudio ideal: Realize una transformada sobre el modulador de laFig. 1 y estudie la viabilidad del uso del modulador resultante para obtener lasespecificaciones anteriormente descritas. Obtenga el espectro de salida idealde dicho modulador y una curva SNR en función de la amplitud de la entrada.¿Cuál es la frecuencia de muestreo resultante?
2) Ganancia finita: Suponga que los resonadores del modulador resultante en elapartado 2.a se realizan mediante circuitos SC y que éstos son idealesexcepto por el efecto de la ganancia finita en DC del amplificador operacional,
. Obtenga el valor mínimo de ganancia necesario para conseguir las espe-cificaciones requeridas para el convertidor A/D. Realice el ejercicio tanto pararesonadores LDI como para FE y compare los resultados obtenidos en amboscasos.
2.A) “Mismatch”: Considere que existe un desapareamiento entre loscondensadores que puede modelarse como un error aleatorio demedia cero y desviación estándar, . Obtenga cual es el valormáximo de para conseguir las especificaciones de Bluetooth.
2.B) No-linealidad: Suponiendo que la ganancia del amplificadordepende no linealmente de la tensión de salida como
. Obtenga la cota máxima de para que el
del convertidor esté por debajo de la resolución requerida.
Fig. 1 Modulador LP de cuarto orden cascada 2-1-1.
X
DAC
DAC
++2
2 + Y
z1–
g1a z1–
1 z1–
–----------------
g1a'
g1b z1–
1 z1–
–----------------
g1b'
z1–
1 z1–
–----------------
g2''
g2'g2
z1–
1 z1–
–----------------
g3''
g3'g3
z1–
DAC
1 z1–
– 2
1 z1–
– 3
g1a g1a' 0.25 g1b 1= g1b' 0.5; =;= =
g2 3 1= g2 3 ' 0.5= g2 3 '' 0.5=
z1–
z2–
–
A0
mm
AV A0 1 vo2
+ =
IM3
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Dpto. Electrónica y Electromagnetismo Curso 07/08
Diseño de CovertidoresSigma-Delta
1. ObjetivosEste ejercicio pretende que los alumnos pongan en práctica sus conocimientossobre convertiores sigma-delta. En particular:
• Adquiriendo una visión práctica a través de la experimentación (usandosimuladores) con topologías de moduladores en cascada.
• Analizando el impacto que tienen los efectos no-ideales de los circuitosusados para construir las arquitecturas sobre la operación de losmoduladores.
Se pretende además que los alumnos incrementan su nivel de familiarización conlos circuitos de tiempo discreto y con los métodos usados para simularlos y dis-eñarlos.
2. Convertidor Analógico/Digital para una aplicación de ADSL+.En esta aplicación se requiere una resolución en el rango de14-bits y un ancho debanda de 2.2MHz.
1) Estudio Ideal: Estudie por simulación la viabilidad del uso del modulador de laFig. 1 para conseguir las especificaciones anteriormente descritas. Obtenga elespectro de salida ideal de dicho modulador y una curva SNR en función de laamplitud de la entrada. ¿Cuál es la frecuencia de muestreo mínima que senecesita?
2) Estudio Real: Suponga que los integradores FE de la Fig. 1 se realizan medi-ante circuitos SC. Utilizando el modelo de comportamiento descrito en clase,estudie mediante simulación el impacto de los siguientes mecanismos deerror:
• Ganancia finita del amplificador
• Ruido térmico
• Ruido “jitter”
• Producto ganancia-ancho de banda
• “Slew-Rate”
Para cada uno de ellos obtenga las cotas necesarias para obtener lasespecificaciones.
Ejercicio 3
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Ejercicios Prácticos 2
Dpto. Electrónica y Electromagnetismo
3. Convertidor A/D para una aplicación de Bluetooth.En este caso se requieren las siguientes especificaciones:
• resolución igual a 13 bits,
• ancho de banda de 1MHz y
• frecuencia central 10.7MHz (voluntario).
1) Estudio ideal: Realize una transformada sobre el modulador de laFig. 1 y estudie la viabilidad del uso del modulador resultante para obtener lasespecificaciones anteriormente descritas. Obtenga el espectro de salida idealde dicho modulador y una curva SNR en función de la amplitud de la entrada.¿Cuál es la frecuencia de muestreo resultante?
2) Ganancia finita: Suponga que los resonadores del modulador resultante en elapartado 2.a se realizan mediante circuitos SC y que éstos son idealesexcepto por el efecto de la ganancia finita en DC del amplificador operacional,
. Obtenga el valor mínimo de ganancia necesario para conseguir las espe-cificaciones requeridas para el convertidor A/D. Realice el ejercicio tanto pararesonadores LDI como para FE y compare los resultados obtenidos en amboscasos.
2.A) “Mismatch”: Considere que existe un desapareamiento entre loscondensadores que puede modelarse como un error aleatorio demedia cero y desviación estándar, . Obtenga cual es el valormáximo de para conseguir las especificaciones de Bluetooth.
2.B) No-linealidad: Suponiendo que la ganancia del amplificadordepende no linealmente de la tensión de salida como
. Obtenga la cota máxima de para que el
del convertidor esté por debajo de la resolución requerida.
Fig. 1 Modulador LP de cuarto orden cascada 2-1-1.
X
DAC
DAC
++2
2 + Y
z1–
g1a z1–
1 z1–
–----------------
g1a'
g1b z1–
1 z1–
–----------------
g1b'
z1–
1 z1–
–----------------
g2''
g2'g2
z1–
1 z1–
–----------------
g3''
g3'g3
z1–
DAC
1 z1–
– 2
1 z1–
– 3
g1a g1a' 0.25 g1b 1= g1b' 0.5; =;= =
g2 3 1= g2 3 ' 0.5= g2 3 '' 0.5=
z1–
z2–
–
A0
mm
AV A0 1 vo2
+ =
IM3
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Dpto. Electrónica y Electromagnetismo Curso 07/08
Diseño de CovertidoresSigma-Delta
1. ObjetivosEste ejercicio pretende que los alumnos pongan en práctica sus conocimientossobre convertiores sigma-delta. En particular:
• Adquiriendo una visión práctica a través de la experimentación (usandosimuladores) con topologías de moduladores en cascada.
• Analizando el impacto que tienen los efectos no-ideales de los circuitosusados para construir las arquitecturas sobre la operación de losmoduladores.
Se pretende además que los alumnos incrementan su nivel de familiarización conlos circuitos de tiempo discreto y con los métodos usados para simularlos y dis-eñarlos.
2. Convertidor Analógico/Digital para una aplicación de ADSL+.En esta aplicación se requiere una resolución en el rango de14-bits y un ancho debanda de 2.2MHz.
1) Estudio Ideal: Estudie por simulación la viabilidad del uso del modulador de laFig. 1 para conseguir las especificaciones anteriormente descritas. Obtenga elespectro de salida ideal de dicho modulador y una curva SNR en función de laamplitud de la entrada. ¿Cuál es la frecuencia de muestreo mínima que senecesita?
2) Estudio Real: Suponga que los integradores FE de la Fig. 1 se realizan medi-ante circuitos SC. Utilizando el modelo de comportamiento descrito en clase,estudie mediante simulación el impacto de los siguientes mecanismos deerror:
• Ganancia finita del amplificador
• Ruido térmico
• Ruido “jitter”
• Producto ganancia-ancho de banda
• “Slew-Rate”
Para cada uno de ellos obtenga las cotas necesarias para obtener lasespecificaciones.
Ejercicio 3
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Ejercicios Prácticos 2
Dpto. Electrónica y Electromagnetismo
3. Convertidor A/D para una aplicación de Bluetooth.En este caso se requieren las siguientes especificaciones:
• resolución igual a 13 bits,
• ancho de banda de 1MHz y
• frecuencia central 10.7MHz (voluntario).
1) Estudio ideal: Realize una transformada sobre el modulador de laFig. 1 y estudie la viabilidad del uso del modulador resultante para obtener lasespecificaciones anteriormente descritas. Obtenga el espectro de salida idealde dicho modulador y una curva SNR en función de la amplitud de la entrada.¿Cuál es la frecuencia de muestreo resultante?
2) Ganancia finita: Suponga que los resonadores del modulador resultante en elapartado 2.a se realizan mediante circuitos SC y que éstos son idealesexcepto por el efecto de la ganancia finita en DC del amplificador operacional,
. Obtenga el valor mínimo de ganancia necesario para conseguir las espe-cificaciones requeridas para el convertidor A/D. Realice el ejercicio tanto pararesonadores LDI como para FE y compare los resultados obtenidos en amboscasos.
2.A) “Mismatch”: Considere que existe un desapareamiento entre loscondensadores que puede modelarse como un error aleatorio demedia cero y desviación estándar, . Obtenga cual es el valormáximo de para conseguir las especificaciones de Bluetooth.
2.B) No-linealidad: Suponiendo que la ganancia del amplificadordepende no linealmente de la tensión de salida como
. Obtenga la cota máxima de para que el
del convertidor esté por debajo de la resolución requerida.
Fig. 1 Modulador LP de cuarto orden cascada 2-1-1.
X
DAC
DAC
++2
2 + Y
z1–
g1a z1–
1 z1–
–----------------
g1a'
g1b z1–
1 z1–
–----------------
g1b'
z1–
1 z1–
–----------------
g2''
g2'g2
z1–
1 z1–
–----------------
g3''
g3'g3
z1–
DAC
1 z1–
– 2
1 z1–
– 3
g1a g1a' 0.25 g1b 1= g1b' 0.5; =;= =
g2 3 1= g2 3 ' 0.5= g2 3 '' 0.5=
z1–
z2–
–
A0
mm
AV A0 1 vo2
+ =
IM3
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Dpto. Electrónica y Electromagnetismo Curso 07/08
Diseño de CovertidoresSigma-Delta
1. ObjetivosEste ejercicio pretende que los alumnos pongan en práctica sus conocimientossobre convertiores sigma-delta. En particular:
• Adquiriendo una visión práctica a través de la experimentación (usandosimuladores) con topologías de moduladores en cascada.
• Analizando el impacto que tienen los efectos no-ideales de los circuitosusados para construir las arquitecturas sobre la operación de losmoduladores.
Se pretende además que los alumnos incrementan su nivel de familiarización conlos circuitos de tiempo discreto y con los métodos usados para simularlos y dis-eñarlos.
2. Convertidor Analógico/Digital para una aplicación de ADSL+.En esta aplicación se requiere una resolución en el rango de14-bits y un ancho debanda de 2.2MHz.
1) Estudio Ideal: Estudie por simulación la viabilidad del uso del modulador de laFig. 1 para conseguir las especificaciones anteriormente descritas. Obtenga elespectro de salida ideal de dicho modulador y una curva SNR en función de laamplitud de la entrada. ¿Cuál es la frecuencia de muestreo mínima que senecesita?
2) Estudio Real: Suponga que los integradores FE de la Fig. 1 se realizan medi-ante circuitos SC. Utilizando el modelo de comportamiento descrito en clase,estudie mediante simulación el impacto de los siguientes mecanismos deerror:
• Ganancia finita del amplificador
• Ruido térmico
• Ruido “jitter”
• Producto ganancia-ancho de banda
• “Slew-Rate”
Para cada uno de ellos obtenga las cotas necesarias para obtener lasespecificaciones.
Ejercicio 3
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Ejercicios Prácticos 2
Dpto. Electrónica y Electromagnetismo
3. Convertidor A/D para una aplicación de Bluetooth.En este caso se requieren las siguientes especificaciones:
• resolución igual a 13 bits,
• ancho de banda de 1MHz y
• frecuencia central 10.7MHz (voluntario).
1) Estudio ideal: Realize una transformada sobre el modulador de laFig. 1 y estudie la viabilidad del uso del modulador resultante para obtener lasespecificaciones anteriormente descritas. Obtenga el espectro de salida idealde dicho modulador y una curva SNR en función de la amplitud de la entrada.¿Cuál es la frecuencia de muestreo resultante?
2) Ganancia finita: Suponga que los resonadores del modulador resultante en elapartado 2.a se realizan mediante circuitos SC y que éstos son idealesexcepto por el efecto de la ganancia finita en DC del amplificador operacional,
. Obtenga el valor mínimo de ganancia necesario para conseguir las espe-cificaciones requeridas para el convertidor A/D. Realice el ejercicio tanto pararesonadores LDI como para FE y compare los resultados obtenidos en amboscasos.
2.A) “Mismatch”: Considere que existe un desapareamiento entre loscondensadores que puede modelarse como un error aleatorio demedia cero y desviación estándar, . Obtenga cual es el valormáximo de para conseguir las especificaciones de Bluetooth.
2.B) No-linealidad: Suponiendo que la ganancia del amplificadordepende no linealmente de la tensión de salida como
. Obtenga la cota máxima de para que el
del convertidor esté por debajo de la resolución requerida.
Fig. 1 Modulador LP de cuarto orden cascada 2-1-1.
X
DAC
DAC
++2
2 + Y
z1–
g1a z1–
1 z1–
–----------------
g1a'
g1b z1–
1 z1–
–----------------
g1b'
z1–
1 z1–
–----------------
g2''
g2'g2
z1–
1 z1–
–----------------
g3''
g3'g3
z1–
DAC
1 z1–
– 2
1 z1–
– 3
g1a g1a' 0.25 g1b 1= g1b' 0.5; =;= =
g2 3 1= g2 3 ' 0.5= g2 3 '' 0.5=
z1–
z2–
–
A0
mm
AV A0 1 vo2
+ =
IM3
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Diseño de CovertidoresSigma-Delta
1. ObjetivosEste ejercicio pretende que los alumnos pongan en práctica sus conocimientossobre convertiores sigma-delta. En particular:
• Adquiriendo una visión práctica a través de la experimentación (usandosimuladores) con topologías de moduladores en cascada.
• Analizando el impacto que tienen los efectos no-ideales de los circuitosusados para construir las arquitecturas sobre la operación de losmoduladores.
Se pretende además que los alumnos incrementan su nivel de familiarización conlos circuitos de tiempo discreto y con los métodos usados para simularlos y dis-eñarlos.
2. Convertidor Analógico/Digital para una aplicación de ADSL+.En esta aplicación se requiere una resolución en el rango de14-bits y un ancho debanda de 2.2MHz.
1) Estudio Ideal: Estudie por simulación la viabilidad del uso del modulador de laFig. 1 para conseguir las especificaciones anteriormente descritas. Obtenga elespectro de salida ideal de dicho modulador y una curva SNR en función de laamplitud de la entrada. ¿Cuál es la frecuencia de muestreo mínima que senecesita?
2) Estudio Real: Suponga que los integradores FE de la Fig. 1 se realizan medi-ante circuitos SC. Utilizando el modelo de comportamiento descrito en clase,estudie mediante simulación el impacto de los siguientes mecanismos deerror:
• Ganancia finita del amplificador
• Ruido térmico
• Ruido “jitter”
• Producto ganancia-ancho de banda
• “Slew-Rate”
Para cada uno de ellos obtenga las cotas necesarias para obtener lasespecificaciones.
Ejercicio 3
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Ejercicios Prácticos 2
Dpto. Electrónica y Electromagnetismo
3. Convertidor A/D para una aplicación de Bluetooth.En este caso se requieren las siguientes especificaciones:
• resolución igual a 13 bits,
• ancho de banda de 1MHz y
• frecuencia central 10.7MHz (voluntario).
1) Estudio ideal: Realize una transformada sobre el modulador de laFig. 1 y estudie la viabilidad del uso del modulador resultante para obtener lasespecificaciones anteriormente descritas. Obtenga el espectro de salida idealde dicho modulador y una curva SNR en función de la amplitud de la entrada.¿Cuál es la frecuencia de muestreo resultante?
2) Ganancia finita: Suponga que los resonadores del modulador resultante en elapartado 2.a se realizan mediante circuitos SC y que éstos son idealesexcepto por el efecto de la ganancia finita en DC del amplificador operacional,
. Obtenga el valor mínimo de ganancia necesario para conseguir las espe-cificaciones requeridas para el convertidor A/D. Realice el ejercicio tanto pararesonadores LDI como para FE y compare los resultados obtenidos en amboscasos.
2.A) “Mismatch”: Considere que existe un desapareamiento entre loscondensadores que puede modelarse como un error aleatorio demedia cero y desviación estándar, . Obtenga cual es el valormáximo de para conseguir las especificaciones de Bluetooth.
2.B) No-linealidad: Suponiendo que la ganancia del amplificadordepende no linealmente de la tensión de salida como
. Obtenga la cota máxima de para que el
del convertidor esté por debajo de la resolución requerida.
Fig. 1 Modulador LP de cuarto orden cascada 2-1-1.
X
DAC
DAC
++2
2 + Y
z1–
g1a z1–
1 z1–
–----------------
g1a'
g1b z1–
1 z1–
–----------------
g1b'
z1–
1 z1–
–----------------
g2''
g2'g2
z1–
1 z1–
–----------------
g3''
g3'g3
z1–
DAC
1 z1–
– 2
1 z1–
– 3
g1a g1a' 0.25 g1b 1= g1b' 0.5; =;= =
g2 3 1= g2 3 ' 0.5= g2 3 '' 0.5=
z1–
z2–
–
A0
mm
AV A0 1 vo2
+ =
IM3
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Dpto. Electrónica y Electromagnetismo Curso 07/08
Diseño de CovertidoresSigma-Delta
1. ObjetivosEste ejercicio pretende que los alumnos pongan en práctica sus conocimientossobre convertiores sigma-delta. En particular:
• Adquiriendo una visión práctica a través de la experimentación (usandosimuladores) con topologías de moduladores en cascada.
• Analizando el impacto que tienen los efectos no-ideales de los circuitosusados para construir las arquitecturas sobre la operación de losmoduladores.
Se pretende además que los alumnos incrementan su nivel de familiarización conlos circuitos de tiempo discreto y con los métodos usados para simularlos y dis-eñarlos.
2. Convertidor Analógico/Digital para una aplicación de ADSL+.En esta aplicación se requiere una resolución en el rango de14-bits y un ancho debanda de 2.2MHz.
1) Estudio Ideal: Estudie por simulación la viabilidad del uso del modulador de laFig. 1 para conseguir las especificaciones anteriormente descritas. Obtenga elespectro de salida ideal de dicho modulador y una curva SNR en función de laamplitud de la entrada. ¿Cuál es la frecuencia de muestreo mínima que senecesita?
2) Estudio Real: Suponga que los integradores FE de la Fig. 1 se realizan medi-ante circuitos SC. Utilizando el modelo de comportamiento descrito en clase,estudie mediante simulación el impacto de los siguientes mecanismos deerror:
• Ganancia finita del amplificador
• Ruido térmico
• Ruido “jitter”
• Producto ganancia-ancho de banda
• “Slew-Rate”
Para cada uno de ellos obtenga las cotas necesarias para obtener lasespecificaciones.
Ejercicio 3
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Ejercicios Prácticos 2
Dpto. Electrónica y Electromagnetismo
3. Convertidor A/D para una aplicación de Bluetooth.En este caso se requieren las siguientes especificaciones:
• resolución igual a 13 bits,
• ancho de banda de 1MHz y
• frecuencia central 10.7MHz (voluntario).
1) Estudio ideal: Realize una transformada sobre el modulador de laFig. 1 y estudie la viabilidad del uso del modulador resultante para obtener lasespecificaciones anteriormente descritas. Obtenga el espectro de salida idealde dicho modulador y una curva SNR en función de la amplitud de la entrada.¿Cuál es la frecuencia de muestreo resultante?
2) Ganancia finita: Suponga que los resonadores del modulador resultante en elapartado 2.a se realizan mediante circuitos SC y que éstos son idealesexcepto por el efecto de la ganancia finita en DC del amplificador operacional,
. Obtenga el valor mínimo de ganancia necesario para conseguir las espe-cificaciones requeridas para el convertidor A/D. Realice el ejercicio tanto pararesonadores LDI como para FE y compare los resultados obtenidos en amboscasos.
2.A) “Mismatch”: Considere que existe un desapareamiento entre loscondensadores que puede modelarse como un error aleatorio demedia cero y desviación estándar, . Obtenga cual es el valormáximo de para conseguir las especificaciones de Bluetooth.
2.B) No-linealidad: Suponiendo que la ganancia del amplificadordepende no linealmente de la tensión de salida como
. Obtenga la cota máxima de para que el
del convertidor esté por debajo de la resolución requerida.
Fig. 1 Modulador LP de cuarto orden cascada 2-1-1.
X
DAC
DAC
++2
2 + Y
z1–
g1a z1–
1 z1–
–----------------
g1a'
g1b z1–
1 z1–
–----------------
g1b'
z1–
1 z1–
–----------------
g2''
g2'g2
z1–
1 z1–
–----------------
g3''
g3'g3
z1–
DAC
1 z1–
– 2
1 z1–
– 3
g1a g1a' 0.25 g1b 1= g1b' 0.5; =;= =
g2 3 1= g2 3 ' 0.5= g2 3 '' 0.5=
z1–
z2–
–
A0
mm
AV A0 1 vo2
+ =
IM3
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Dpto. Electrónica y Electromagnetismo Curso 07/08
Diseño de CovertidoresSigma-Delta
1. ObjetivosEste ejercicio pretende que los alumnos pongan en práctica sus conocimientossobre convertiores sigma-delta. En particular:
• Adquiriendo una visión práctica a través de la experimentación (usandosimuladores) con topologías de moduladores en cascada.
• Analizando el impacto que tienen los efectos no-ideales de los circuitosusados para construir las arquitecturas sobre la operación de losmoduladores.
Se pretende además que los alumnos incrementan su nivel de familiarización conlos circuitos de tiempo discreto y con los métodos usados para simularlos y dis-eñarlos.
2. Convertidor Analógico/Digital para una aplicación de ADSL+.En esta aplicación se requiere una resolución en el rango de14-bits y un ancho debanda de 2.2MHz.
1) Estudio Ideal: Estudie por simulación la viabilidad del uso del modulador de laFig. 1 para conseguir las especificaciones anteriormente descritas. Obtenga elespectro de salida ideal de dicho modulador y una curva SNR en función de laamplitud de la entrada. ¿Cuál es la frecuencia de muestreo mínima que senecesita?
2) Estudio Real: Suponga que los integradores FE de la Fig. 1 se realizan medi-ante circuitos SC. Utilizando el modelo de comportamiento descrito en clase,estudie mediante simulación el impacto de los siguientes mecanismos deerror:
• Ganancia finita del amplificador
• Ruido térmico
• Ruido “jitter”
• Producto ganancia-ancho de banda
• “Slew-Rate”
Para cada uno de ellos obtenga las cotas necesarias para obtener lasespecificaciones.
Ejercicio 3
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Ejercicios Prácticos 2
Dpto. Electrónica y Electromagnetismo
3. Convertidor A/D para una aplicación de Bluetooth.En este caso se requieren las siguientes especificaciones:
• resolución igual a 13 bits,
• ancho de banda de 1MHz y
• frecuencia central 10.7MHz (voluntario).
1) Estudio ideal: Realize una transformada sobre el modulador de laFig. 1 y estudie la viabilidad del uso del modulador resultante para obtener lasespecificaciones anteriormente descritas. Obtenga el espectro de salida idealde dicho modulador y una curva SNR en función de la amplitud de la entrada.¿Cuál es la frecuencia de muestreo resultante?
2) Ganancia finita: Suponga que los resonadores del modulador resultante en elapartado 2.a se realizan mediante circuitos SC y que éstos son idealesexcepto por el efecto de la ganancia finita en DC del amplificador operacional,
. Obtenga el valor mínimo de ganancia necesario para conseguir las espe-cificaciones requeridas para el convertidor A/D. Realice el ejercicio tanto pararesonadores LDI como para FE y compare los resultados obtenidos en amboscasos.
2.A) “Mismatch”: Considere que existe un desapareamiento entre loscondensadores que puede modelarse como un error aleatorio demedia cero y desviación estándar, . Obtenga cual es el valormáximo de para conseguir las especificaciones de Bluetooth.
2.B) No-linealidad: Suponiendo que la ganancia del amplificadordepende no linealmente de la tensión de salida como
. Obtenga la cota máxima de para que el
del convertidor esté por debajo de la resolución requerida.
Fig. 1 Modulador LP de cuarto orden cascada 2-1-1.
X
DAC
DAC
++2
2 + Y
z1–
g1a z1–
1 z1–
–----------------
g1a'
g1b z1–
1 z1–
–----------------
g1b'
z1–
1 z1–
–----------------
g2''
g2'g2
z1–
1 z1–
–----------------
g3''
g3'g3
z1–
DAC
1 z1–
– 2
1 z1–
– 3
g1a g1a' 0.25 g1b 1= g1b' 0.5; =;= =
g2 3 1= g2 3 ' 0.5= g2 3 '' 0.5=
z1–
z2–
–
A0
mm
AV A0 1 vo2
+ =
IM3
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Dpto. Electrónica y Electromagnetismo Curso 07/08
Diseño de CovertidoresSigma-Delta
1. ObjetivosEste ejercicio pretende que los alumnos pongan en práctica sus conocimientossobre convertiores sigma-delta. En particular:
• Adquiriendo una visión práctica a través de la experimentación (usandosimuladores) con topologías de moduladores en cascada.
• Analizando el impacto que tienen los efectos no-ideales de los circuitosusados para construir las arquitecturas sobre la operación de losmoduladores.
Se pretende además que los alumnos incrementan su nivel de familiarización conlos circuitos de tiempo discreto y con los métodos usados para simularlos y dis-eñarlos.
2. Convertidor Analógico/Digital para una aplicación de ADSL+.En esta aplicación se requiere una resolución en el rango de14-bits y un ancho debanda de 2.2MHz.
1) Estudio Ideal: Estudie por simulación la viabilidad del uso del modulador de laFig. 1 para conseguir las especificaciones anteriormente descritas. Obtenga elespectro de salida ideal de dicho modulador y una curva SNR en función de laamplitud de la entrada. ¿Cuál es la frecuencia de muestreo mínima que senecesita?
2) Estudio Real: Suponga que los integradores FE de la Fig. 1 se realizan medi-ante circuitos SC. Utilizando el modelo de comportamiento descrito en clase,estudie mediante simulación el impacto de los siguientes mecanismos deerror:
• Ganancia finita del amplificador
• Ruido térmico
• Ruido “jitter”
• Producto ganancia-ancho de banda
• “Slew-Rate”
Para cada uno de ellos obtenga las cotas necesarias para obtener lasespecificaciones.
Ejercicio 3
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Ejercicios Prácticos 2
Dpto. Electrónica y Electromagnetismo
3. Convertidor A/D para una aplicación de Bluetooth.En este caso se requieren las siguientes especificaciones:
• resolución igual a 13 bits,
• ancho de banda de 1MHz y
• frecuencia central 10.7MHz (voluntario).
1) Estudio ideal: Realize una transformada sobre el modulador de laFig. 1 y estudie la viabilidad del uso del modulador resultante para obtener lasespecificaciones anteriormente descritas. Obtenga el espectro de salida idealde dicho modulador y una curva SNR en función de la amplitud de la entrada.¿Cuál es la frecuencia de muestreo resultante?
2) Ganancia finita: Suponga que los resonadores del modulador resultante en elapartado 2.a se realizan mediante circuitos SC y que éstos son idealesexcepto por el efecto de la ganancia finita en DC del amplificador operacional,
. Obtenga el valor mínimo de ganancia necesario para conseguir las espe-cificaciones requeridas para el convertidor A/D. Realice el ejercicio tanto pararesonadores LDI como para FE y compare los resultados obtenidos en amboscasos.
2.A) “Mismatch”: Considere que existe un desapareamiento entre loscondensadores que puede modelarse como un error aleatorio demedia cero y desviación estándar, . Obtenga cual es el valormáximo de para conseguir las especificaciones de Bluetooth.
2.B) No-linealidad: Suponiendo que la ganancia del amplificadordepende no linealmente de la tensión de salida como
. Obtenga la cota máxima de para que el
del convertidor esté por debajo de la resolución requerida.
Fig. 1 Modulador LP de cuarto orden cascada 2-1-1.
X
DAC
DAC
++2
2 + Y
z1–
g1a z1–
1 z1–
–----------------
g1a'
g1b z1–
1 z1–
–----------------
g1b'
z1–
1 z1–
–----------------
g2''
g2'g2
z1–
1 z1–
–----------------
g3''
g3'g3
z1–
DAC
1 z1–
– 2
1 z1–
– 3
g1a g1a' 0.25 g1b 1= g1b' 0.5; =;= =
g2 3 1= g2 3 ' 0.5= g2 3 '' 0.5=
z1–
z2–
–
A0
mm
AV A0 1 vo2
+ =
IM3
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Dpto. Electrónica y Electromagnetismo Curso 07/08
Diseño de CovertidoresSigma-Delta
1. ObjetivosEste ejercicio pretende que los alumnos pongan en práctica sus conocimientossobre convertiores sigma-delta. En particular:
• Adquiriendo una visión práctica a través de la experimentación (usandosimuladores) con topologías de moduladores en cascada.
• Analizando el impacto que tienen los efectos no-ideales de los circuitosusados para construir las arquitecturas sobre la operación de losmoduladores.
Se pretende además que los alumnos incrementan su nivel de familiarización conlos circuitos de tiempo discreto y con los métodos usados para simularlos y dis-eñarlos.
2. Convertidor Analógico/Digital para una aplicación de ADSL+.En esta aplicación se requiere una resolución en el rango de14-bits y un ancho debanda de 2.2MHz.
1) Estudio Ideal: Estudie por simulación la viabilidad del uso del modulador de laFig. 1 para conseguir las especificaciones anteriormente descritas. Obtenga elespectro de salida ideal de dicho modulador y una curva SNR en función de laamplitud de la entrada. ¿Cuál es la frecuencia de muestreo mínima que senecesita?
2) Estudio Real: Suponga que los integradores FE de la Fig. 1 se realizan medi-ante circuitos SC. Utilizando el modelo de comportamiento descrito en clase,estudie mediante simulación el impacto de los siguientes mecanismos deerror:
• Ganancia finita del amplificador
• Ruido térmico
• Ruido “jitter”
• Producto ganancia-ancho de banda
• “Slew-Rate”
Para cada uno de ellos obtenga las cotas necesarias para obtener lasespecificaciones.
Ejercicio 3
![Page 32: Diseño ADCs SigmaDelta v2 · simuladores) con topologías de moduladores en cascada. • Analizando el impacto que tienen los efectos no-ideales de los circuitos usados para construir](https://reader033.fdocuments.mx/reader033/viewer/2022060520/604f15129c7a2a79512840c1/html5/thumbnails/32.jpg)
Ejercicios Prácticos 2
Dpto. Electrónica y Electromagnetismo
3. Convertidor A/D para una aplicación de Bluetooth.En este caso se requieren las siguientes especificaciones:
• resolución igual a 13 bits,
• ancho de banda de 1MHz y
• frecuencia central 10.7MHz (voluntario).
1) Estudio ideal: Realize una transformada sobre el modulador de laFig. 1 y estudie la viabilidad del uso del modulador resultante para obtener lasespecificaciones anteriormente descritas. Obtenga el espectro de salida idealde dicho modulador y una curva SNR en función de la amplitud de la entrada.¿Cuál es la frecuencia de muestreo resultante?
2) Ganancia finita: Suponga que los resonadores del modulador resultante en elapartado 2.a se realizan mediante circuitos SC y que éstos son idealesexcepto por el efecto de la ganancia finita en DC del amplificador operacional,
. Obtenga el valor mínimo de ganancia necesario para conseguir las espe-cificaciones requeridas para el convertidor A/D. Realice el ejercicio tanto pararesonadores LDI como para FE y compare los resultados obtenidos en amboscasos.
2.A) “Mismatch”: Considere que existe un desapareamiento entre loscondensadores que puede modelarse como un error aleatorio demedia cero y desviación estándar, . Obtenga cual es el valormáximo de para conseguir las especificaciones de Bluetooth.
2.B) No-linealidad: Suponiendo que la ganancia del amplificadordepende no linealmente de la tensión de salida como
. Obtenga la cota máxima de para que el
del convertidor esté por debajo de la resolución requerida.
Fig. 1 Modulador LP de cuarto orden cascada 2-1-1.
X
DAC
DAC
++2
2 + Y
z1–
g1a z1–
1 z1–
–----------------
g1a'
g1b z1–
1 z1–
–----------------
g1b'
z1–
1 z1–
–----------------
g2''
g2'g2
z1–
1 z1–
–----------------
g3''
g3'g3
z1–
DAC
1 z1–
– 2
1 z1–
– 3
g1a g1a' 0.25 g1b 1= g1b' 0.5; =;= =
g2 3 1= g2 3 ' 0.5= g2 3 '' 0.5=
z1–
z2–
–
A0
mm
AV A0 1 vo2
+ =
IM3
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Dpto. Electrónica y Electromagnetismo Curso 07/08
Diseño de CovertidoresSigma-Delta
1. ObjetivosEste ejercicio pretende que los alumnos pongan en práctica sus conocimientossobre convertiores sigma-delta. En particular:
• Adquiriendo una visión práctica a través de la experimentación (usandosimuladores) con topologías de moduladores en cascada.
• Analizando el impacto que tienen los efectos no-ideales de los circuitosusados para construir las arquitecturas sobre la operación de losmoduladores.
Se pretende además que los alumnos incrementan su nivel de familiarización conlos circuitos de tiempo discreto y con los métodos usados para simularlos y dis-eñarlos.
2. Convertidor Analógico/Digital para una aplicación de ADSL+.En esta aplicación se requiere una resolución en el rango de14-bits y un ancho debanda de 2.2MHz.
1) Estudio Ideal: Estudie por simulación la viabilidad del uso del modulador de laFig. 1 para conseguir las especificaciones anteriormente descritas. Obtenga elespectro de salida ideal de dicho modulador y una curva SNR en función de laamplitud de la entrada. ¿Cuál es la frecuencia de muestreo mínima que senecesita?
2) Estudio Real: Suponga que los integradores FE de la Fig. 1 se realizan medi-ante circuitos SC. Utilizando el modelo de comportamiento descrito en clase,estudie mediante simulación el impacto de los siguientes mecanismos deerror:
• Ganancia finita del amplificador
• Ruido térmico
• Ruido “jitter”
• Producto ganancia-ancho de banda
• “Slew-Rate”
Para cada uno de ellos obtenga las cotas necesarias para obtener lasespecificaciones.
Ejercicio 3
![Page 34: Diseño ADCs SigmaDelta v2 · simuladores) con topologías de moduladores en cascada. • Analizando el impacto que tienen los efectos no-ideales de los circuitos usados para construir](https://reader033.fdocuments.mx/reader033/viewer/2022060520/604f15129c7a2a79512840c1/html5/thumbnails/34.jpg)
Ejercicios Prácticos 2
Dpto. Electrónica y Electromagnetismo
3. Convertidor A/D para una aplicación de Bluetooth.En este caso se requieren las siguientes especificaciones:
• resolución igual a 13 bits,
• ancho de banda de 1MHz y
• frecuencia central 10.7MHz (voluntario).
1) Estudio ideal: Realize una transformada sobre el modulador de laFig. 1 y estudie la viabilidad del uso del modulador resultante para obtener lasespecificaciones anteriormente descritas. Obtenga el espectro de salida idealde dicho modulador y una curva SNR en función de la amplitud de la entrada.¿Cuál es la frecuencia de muestreo resultante?
2) Ganancia finita: Suponga que los resonadores del modulador resultante en elapartado 2.a se realizan mediante circuitos SC y que éstos son idealesexcepto por el efecto de la ganancia finita en DC del amplificador operacional,
. Obtenga el valor mínimo de ganancia necesario para conseguir las espe-cificaciones requeridas para el convertidor A/D. Realice el ejercicio tanto pararesonadores LDI como para FE y compare los resultados obtenidos en amboscasos.
2.A) “Mismatch”: Considere que existe un desapareamiento entre loscondensadores que puede modelarse como un error aleatorio demedia cero y desviación estándar, . Obtenga cual es el valormáximo de para conseguir las especificaciones de Bluetooth.
2.B) No-linealidad: Suponiendo que la ganancia del amplificadordepende no linealmente de la tensión de salida como
. Obtenga la cota máxima de para que el
del convertidor esté por debajo de la resolución requerida.
Fig. 1 Modulador LP de cuarto orden cascada 2-1-1.
X
DAC
DAC
++2
2 + Y
z1–
g1a z1–
1 z1–
–----------------
g1a'
g1b z1–
1 z1–
–----------------
g1b'
z1–
1 z1–
–----------------
g2''
g2'g2
z1–
1 z1–
–----------------
g3''
g3'g3
z1–
DAC
1 z1–
– 2
1 z1–
– 3
g1a g1a' 0.25 g1b 1= g1b' 0.5; =;= =
g2 3 1= g2 3 ' 0.5= g2 3 '' 0.5=
z1–
z2–
–
A0
mm
AV A0 1 vo2
+ =
IM3
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Dpto. Electrónica y Electromagnetismo Curso 07/08
Diseño de CovertidoresSigma-Delta
1. ObjetivosEste ejercicio pretende que los alumnos pongan en práctica sus conocimientossobre convertiores sigma-delta. En particular:
• Adquiriendo una visión práctica a través de la experimentación (usandosimuladores) con topologías de moduladores en cascada.
• Analizando el impacto que tienen los efectos no-ideales de los circuitosusados para construir las arquitecturas sobre la operación de losmoduladores.
Se pretende además que los alumnos incrementan su nivel de familiarización conlos circuitos de tiempo discreto y con los métodos usados para simularlos y dis-eñarlos.
2. Convertidor Analógico/Digital para una aplicación de ADSL+.En esta aplicación se requiere una resolución en el rango de14-bits y un ancho debanda de 2.2MHz.
1) Estudio Ideal: Estudie por simulación la viabilidad del uso del modulador de laFig. 1 para conseguir las especificaciones anteriormente descritas. Obtenga elespectro de salida ideal de dicho modulador y una curva SNR en función de laamplitud de la entrada. ¿Cuál es la frecuencia de muestreo mínima que senecesita?
2) Estudio Real: Suponga que los integradores FE de la Fig. 1 se realizan medi-ante circuitos SC. Utilizando el modelo de comportamiento descrito en clase,estudie mediante simulación el impacto de los siguientes mecanismos deerror:
• Ganancia finita del amplificador
• Ruido térmico
• Ruido “jitter”
• Producto ganancia-ancho de banda
• “Slew-Rate”
Para cada uno de ellos obtenga las cotas necesarias para obtener lasespecificaciones.
Ejercicio 3
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Ejercicios Prácticos 2
Dpto. Electrónica y Electromagnetismo
3. Convertidor A/D para una aplicación de Bluetooth.En este caso se requieren las siguientes especificaciones:
• resolución igual a 13 bits,
• ancho de banda de 1MHz y
• frecuencia central 10.7MHz (voluntario).
1) Estudio ideal: Realize una transformada sobre el modulador de laFig. 1 y estudie la viabilidad del uso del modulador resultante para obtener lasespecificaciones anteriormente descritas. Obtenga el espectro de salida idealde dicho modulador y una curva SNR en función de la amplitud de la entrada.¿Cuál es la frecuencia de muestreo resultante?
2) Ganancia finita: Suponga que los resonadores del modulador resultante en elapartado 2.a se realizan mediante circuitos SC y que éstos son idealesexcepto por el efecto de la ganancia finita en DC del amplificador operacional,
. Obtenga el valor mínimo de ganancia necesario para conseguir las espe-cificaciones requeridas para el convertidor A/D. Realice el ejercicio tanto pararesonadores LDI como para FE y compare los resultados obtenidos en amboscasos.
2.A) “Mismatch”: Considere que existe un desapareamiento entre loscondensadores que puede modelarse como un error aleatorio demedia cero y desviación estándar, . Obtenga cual es el valormáximo de para conseguir las especificaciones de Bluetooth.
2.B) No-linealidad: Suponiendo que la ganancia del amplificadordepende no linealmente de la tensión de salida como
. Obtenga la cota máxima de para que el
del convertidor esté por debajo de la resolución requerida.
Fig. 1 Modulador LP de cuarto orden cascada 2-1-1.
X
DAC
DAC
++2
2 + Y
z1–
g1a z1–
1 z1–
–----------------
g1a'
g1b z1–
1 z1–
–----------------
g1b'
z1–
1 z1–
–----------------
g2''
g2'g2
z1–
1 z1–
–----------------
g3''
g3'g3
z1–
DAC
1 z1–
– 2
1 z1–
– 3
g1a g1a' 0.25 g1b 1= g1b' 0.5; =;= =
g2 3 1= g2 3 ' 0.5= g2 3 '' 0.5=
z1–
z2–
–
A0
mm
AV A0 1 vo2
+ =
IM3
![Page 37: Diseño ADCs SigmaDelta v2 · simuladores) con topologías de moduladores en cascada. • Analizando el impacto que tienen los efectos no-ideales de los circuitos usados para construir](https://reader033.fdocuments.mx/reader033/viewer/2022060520/604f15129c7a2a79512840c1/html5/thumbnails/37.jpg)
Dpto. Electrónica y Electromagnetismo Curso 07/08
Diseño de CovertidoresSigma-Delta
1. ObjetivosEste ejercicio pretende que los alumnos pongan en práctica sus conocimientossobre convertiores sigma-delta. En particular:
• Adquiriendo una visión práctica a través de la experimentación (usandosimuladores) con topologías de moduladores en cascada.
• Analizando el impacto que tienen los efectos no-ideales de los circuitosusados para construir las arquitecturas sobre la operación de losmoduladores.
Se pretende además que los alumnos incrementan su nivel de familiarización conlos circuitos de tiempo discreto y con los métodos usados para simularlos y dis-eñarlos.
2. Convertidor Analógico/Digital para una aplicación de ADSL+.En esta aplicación se requiere una resolución en el rango de14-bits y un ancho debanda de 2.2MHz.
1) Estudio Ideal: Estudie por simulación la viabilidad del uso del modulador de laFig. 1 para conseguir las especificaciones anteriormente descritas. Obtenga elespectro de salida ideal de dicho modulador y una curva SNR en función de laamplitud de la entrada. ¿Cuál es la frecuencia de muestreo mínima que senecesita?
2) Estudio Real: Suponga que los integradores FE de la Fig. 1 se realizan medi-ante circuitos SC. Utilizando el modelo de comportamiento descrito en clase,estudie mediante simulación el impacto de los siguientes mecanismos deerror:
• Ganancia finita del amplificador
• Ruido térmico
• Ruido “jitter”
• Producto ganancia-ancho de banda
• “Slew-Rate”
Para cada uno de ellos obtenga las cotas necesarias para obtener lasespecificaciones.
Ejercicio 3
![Page 38: Diseño ADCs SigmaDelta v2 · simuladores) con topologías de moduladores en cascada. • Analizando el impacto que tienen los efectos no-ideales de los circuitos usados para construir](https://reader033.fdocuments.mx/reader033/viewer/2022060520/604f15129c7a2a79512840c1/html5/thumbnails/38.jpg)
Ejercicios Prácticos 2
Dpto. Electrónica y Electromagnetismo
3. Convertidor A/D para una aplicación de Bluetooth.En este caso se requieren las siguientes especificaciones:
• resolución igual a 13 bits,
• ancho de banda de 1MHz y
• frecuencia central 10.7MHz (voluntario).
1) Estudio ideal: Realize una transformada sobre el modulador de laFig. 1 y estudie la viabilidad del uso del modulador resultante para obtener lasespecificaciones anteriormente descritas. Obtenga el espectro de salida idealde dicho modulador y una curva SNR en función de la amplitud de la entrada.¿Cuál es la frecuencia de muestreo resultante?
2) Ganancia finita: Suponga que los resonadores del modulador resultante en elapartado 2.a se realizan mediante circuitos SC y que éstos son idealesexcepto por el efecto de la ganancia finita en DC del amplificador operacional,
. Obtenga el valor mínimo de ganancia necesario para conseguir las espe-cificaciones requeridas para el convertidor A/D. Realice el ejercicio tanto pararesonadores LDI como para FE y compare los resultados obtenidos en amboscasos.
2.A) “Mismatch”: Considere que existe un desapareamiento entre loscondensadores que puede modelarse como un error aleatorio demedia cero y desviación estándar, . Obtenga cual es el valormáximo de para conseguir las especificaciones de Bluetooth.
2.B) No-linealidad: Suponiendo que la ganancia del amplificadordepende no linealmente de la tensión de salida como
. Obtenga la cota máxima de para que el
del convertidor esté por debajo de la resolución requerida.
Fig. 1 Modulador LP de cuarto orden cascada 2-1-1.
X
DAC
DAC
++2
2 + Y
z1–
g1a z1–
1 z1–
–----------------
g1a'
g1b z1–
1 z1–
–----------------
g1b'
z1–
1 z1–
–----------------
g2''
g2'g2
z1–
1 z1–
–----------------
g3''
g3'g3
z1–
DAC
1 z1–
– 2
1 z1–
– 3
g1a g1a' 0.25 g1b 1= g1b' 0.5; =;= =
g2 3 1= g2 3 ' 0.5= g2 3 '' 0.5=
z1–
z2–
–
A0
mm
AV A0 1 vo2
+ =
IM3
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Dpto. Electrónica y Electromagnetismo Curso 07/08
Diseño de CovertidoresSigma-Delta
1. ObjetivosEste ejercicio pretende que los alumnos pongan en práctica sus conocimientossobre convertiores sigma-delta. En particular:
• Adquiriendo una visión práctica a través de la experimentación (usandosimuladores) con topologías de moduladores en cascada.
• Analizando el impacto que tienen los efectos no-ideales de los circuitosusados para construir las arquitecturas sobre la operación de losmoduladores.
Se pretende además que los alumnos incrementan su nivel de familiarización conlos circuitos de tiempo discreto y con los métodos usados para simularlos y dis-eñarlos.
2. Convertidor Analógico/Digital para una aplicación de ADSL+.En esta aplicación se requiere una resolución en el rango de14-bits y un ancho debanda de 2.2MHz.
1) Estudio Ideal: Estudie por simulación la viabilidad del uso del modulador de laFig. 1 para conseguir las especificaciones anteriormente descritas. Obtenga elespectro de salida ideal de dicho modulador y una curva SNR en función de laamplitud de la entrada. ¿Cuál es la frecuencia de muestreo mínima que senecesita?
2) Estudio Real: Suponga que los integradores FE de la Fig. 1 se realizan medi-ante circuitos SC. Utilizando el modelo de comportamiento descrito en clase,estudie mediante simulación el impacto de los siguientes mecanismos deerror:
• Ganancia finita del amplificador
• Ruido térmico
• Ruido “jitter”
• Producto ganancia-ancho de banda
• “Slew-Rate”
Para cada uno de ellos obtenga las cotas necesarias para obtener lasespecificaciones.
Ejercicio 3
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Ejercicios Prácticos 2
Dpto. Electrónica y Electromagnetismo
3. Convertidor A/D para una aplicación de Bluetooth.En este caso se requieren las siguientes especificaciones:
• resolución igual a 13 bits,
• ancho de banda de 1MHz y
• frecuencia central 10.7MHz (voluntario).
1) Estudio ideal: Realize una transformada sobre el modulador de laFig. 1 y estudie la viabilidad del uso del modulador resultante para obtener lasespecificaciones anteriormente descritas. Obtenga el espectro de salida idealde dicho modulador y una curva SNR en función de la amplitud de la entrada.¿Cuál es la frecuencia de muestreo resultante?
2) Ganancia finita: Suponga que los resonadores del modulador resultante en elapartado 2.a se realizan mediante circuitos SC y que éstos son idealesexcepto por el efecto de la ganancia finita en DC del amplificador operacional,
. Obtenga el valor mínimo de ganancia necesario para conseguir las espe-cificaciones requeridas para el convertidor A/D. Realice el ejercicio tanto pararesonadores LDI como para FE y compare los resultados obtenidos en amboscasos.
2.A) “Mismatch”: Considere que existe un desapareamiento entre loscondensadores que puede modelarse como un error aleatorio demedia cero y desviación estándar, . Obtenga cual es el valormáximo de para conseguir las especificaciones de Bluetooth.
2.B) No-linealidad: Suponiendo que la ganancia del amplificadordepende no linealmente de la tensión de salida como
. Obtenga la cota máxima de para que el
del convertidor esté por debajo de la resolución requerida.
Fig. 1 Modulador LP de cuarto orden cascada 2-1-1.
X
DAC
DAC
++2
2 + Y
z1–
g1a z1–
1 z1–
–----------------
g1a'
g1b z1–
1 z1–
–----------------
g1b'
z1–
1 z1–
–----------------
g2''
g2'g2
z1–
1 z1–
–----------------
g3''
g3'g3
z1–
DAC
1 z1–
– 2
1 z1–
– 3
g1a g1a' 0.25 g1b 1= g1b' 0.5; =;= =
g2 3 1= g2 3 ' 0.5= g2 3 '' 0.5=
z1–
z2–
–
A0
mm
AV A0 1 vo2
+ =
IM3