Projeto de um conversor analogico/digital ultra-rapido bipolar tipo folding com uma nova tecnica de interpolação

Resumo: Em um conversor analógico/digital com arquitetura "folding" e interpolação, os bits mais significativos são obtidos pela quantização do sinal de entrada usando um circuito "folding", enquanto os bits menos significativos são obtidos pela técnica de interpolação. A interpolação reduz a complexidade do circuito sem aumentar a razão de "folding" do sistema. Todas as soluções empregadas para implementar a técnica de interpolação utilizam uma interpolação resistiva. Este tipo de interpolação tem alguns aspectos indesejáveis para a performance do sistema, tais como: maior complexidade do circuito (rede resistiva), "delay" na propagação do sinal e capacitâncias parasitas. Alternativamente, nós propomos realizar a interpolação nos "latches" mestre do conversor analógico/digital. Nós consideramos a nova técnica de interpolação em duas formas diferentes: interpolação simples e interpolação dupla. Para exemplificar, foi projetado e simulado um conversor analógico/digital de 6 bits usando a técnica "folding" e a nova técnica de interpolação. No conversor analógico/digital, os 3 bits mais significativos são determinados pelos circuitos "folding" e os 3 bits menos significativos são determinados pela nova técnica de interpolação. Os resultados obtidos mostram que a nova técnica de interpolação possibilita um conversor analógico/digital de alta performance com resolução de até 8 bits e, ao mesmo tempo, uma grande largura de banda, uma baixa dissipação de potência e pequena complexidadeAbstract: In an analog/digital converter with folding architecture and interpolation, the most significant bits are determined by a quantization of the input signal using a folding circuit, while the least significant bits are obtained by interpolation technique. The interpolation reduces the complexity of the circuits without increasing the folding rate of the system. All solutions employed to implement an interpolation technique use a resistive interpolation. It has some undesirable feature for the system performance, such as: higher complexity of the circuits (resistive network), delay in the signal propagation and parasitic capacitance. Alternatively, we propose to make the interpolation in the master latches ofthe analog/ digital converter. We considered the new interpolation technique in two different shapes: simple interpolation and double interpolation. For example, a 6 bit analog/digital converter using afolding and the new interpolation technique was designed and simulated. In the analog/digital converter, the 3 most significant bits are determined by folding circuits and the 3 least significant bits are determined by the new interpolation technique. The obtained results showed that the new interpolation technique makes possible a high performance A/D converter with resolution up to 8 bits, at the same time, a large analog bandwidth, a low power dissipation and small complexit