TITEL
Successive approximation in analoog-naar-digitaal-omzetters
SPREKER
Simon Louwsma, Axiom IC
ABSTRACT
Hoewel het principe van successive approximation (SA) al behoorlijk oud is, heeft het recent hernieuwde interesse gevonden. Op de ISSCC 2010 was er zelfs een volledige sessie aan dit onderwerp gewijd. Hiervoor zijn een aantal redenen aan te wijzen. Moderne IC-fabricageprocessen zijn dusdanig snel dat met deze relatief langzame architectuur toch een behoorlijke samplesnelheid kan worden gehaald. Verder is de omzetter in combinatie met een interne ladingsherverdelings-DAC bijna volledig digitaal, wat goed aansluit bij moderne CMos-processen en wat het porten naar andere technologiegeneraties relatief makkelijk maakt. Bovendien zijn er geen energieverslindende versterkers nodig, wat bijzonder energiezuinige ADC’s mogelijk maakt. De werking van een SA-ADC berust op een zoekalgoritme vergelijkbaar met een binary search: elke stap wordt de range waarin het ingangssignaal zit, gehalveerd. Na bijvoorbeeld tien stappen is de bereikte resolutie 10 bits.
In de presentatie wordt het werkingsprincipe van de de SA-ADC uiteengezet en de (on)mogelijkheden van de architectuur besproken. Het is bijvoorbeeld mogelijk om een convertor te realiseren die geen statische (bias)stroom verbruikt en waarbij alleen energie verbruikt wordt wanneer een conversie nodig is. Zoiets kan bijzonder interessant zijn voor sensortoepassingen. Voor een breed gebied aan toepassingen is het interessant dat de ADC schaalbaar is, in die zin dat het energieverbruik evenredig is met de samplesnelheid. Naast een uitleg over de werking van dit convertertype, gaat Simon Louwsma ook in op het toepassen van dit blok (en meer in het algemeen analoge IP-blokken) in een embedded systeem.