Amplificador operacional de transcondutância insensível à variação de temperatura e baixa distorção harmônica para aplicação em filtros contínuos no tempo

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2019
Autor(a) principal: Rodrigues, Italo Bruni Oliveira
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal do Rio de Janeiro
Brasil
Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
UFRJ
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
IoT
Link de acesso: http://hdl.handle.net/11422/14033
Resumo: [EN] In order to process digital signals, analog-to-digital converters are essential for data acquisition systems. In any analog-to-digital converter (ADC), the band limiting filter, anti-aliasing, allows sampling in accordance with the Nyquist-Shannon theorem. These filters are continuous over time, and their implementations in CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor) technologies are usually made by operational transconductance amplifiers (OTA) and capacitors: that defines the topology known as − filter. These filters are also used for applications in sigma-delta ADC, which provide a large number of significant bits. In smart vehicles, sensors are used to monitor external ambient variables, which are shared with other system devices in order to provide the vehicle awareness of its environment. It is important that the ADC must be insensitive to temperature variations to guarantee system performance and reliability. In this work, a fully-differential OTA was developed, with low temperature sensitivity in the range of − 50 to 175 °C. Another important aspect to be observed is that the total harmonic distortion (THD) must be low. In this work, the developed OTA allowed the design of a low pass filter whose performance parameters present low temperature sensitivity and low THD.
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spelling Amplificador operacional de transcondutância insensível à variação de temperatura e baixa distorção harmônica para aplicação em filtros contínuos no tempoTemperature-insensitive and low harmonic distortion operational transconductance amplifier for application in continuous time filteringTemperature-Aware designCT FilterZTC ConditionAmplificador operacional de transcondutânciaIoTCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA[EN] In order to process digital signals, analog-to-digital converters are essential for data acquisition systems. In any analog-to-digital converter (ADC), the band limiting filter, anti-aliasing, allows sampling in accordance with the Nyquist-Shannon theorem. These filters are continuous over time, and their implementations in CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor) technologies are usually made by operational transconductance amplifiers (OTA) and capacitors: that defines the topology known as − filter. These filters are also used for applications in sigma-delta ADC, which provide a large number of significant bits. In smart vehicles, sensors are used to monitor external ambient variables, which are shared with other system devices in order to provide the vehicle awareness of its environment. It is important that the ADC must be insensitive to temperature variations to guarantee system performance and reliability. In this work, a fully-differential OTA was developed, with low temperature sensitivity in the range of − 50 to 175 °C. Another important aspect to be observed is that the total harmonic distortion (THD) must be low. In this work, the developed OTA allowed the design of a low pass filter whose performance parameters present low temperature sensitivity and low THD.[PT] A conversão analógica-digital tem um papel muito importante na aquisição de sinais analógicos, para serem processados digitalmente. Em todo conversor analógicodigital de sinal (ADC), o filtro limitador de banda, anti-aliasing, permite que a amostragem do sinal seja realizada respeitando o teorema da amostragem de Nyquist– Shannon. Esses filtros são contínuos no tempo, e suas implementações na tecnologia CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor) são feitas por amplificadores operacionais de transcondutãncia (OTA) e capacitores, formando a topologia conhecida como filtro − . Estes filtros também se encontram em ADC sigma-delta, proporcionando um grande numero de bits significativos. Em veículos inteligentes, onde sensores são usados para monitorar as variáveis do meio externo e, então, compartilhá-las com outros dispositivos do sistema a fim de proporcionar inteligência ao veículo, é importante que o ADC seja insensível às variações de temperatura e, consequentemente, não permitindo que essas variações afetem o desempenho e a confiabilidade dos sistemas. Neste trabalho, foi desenvolvido um OTA totalmente diferencial, e com baixa sensibilidade à temperatura na faixa de − 50 a 175 °C. Outro aspecto importante a ser observado é a distorção harmônica total (THD), que deve ser baixa. Com o OTA desenvolvido foi possível projetar um filtro passa-baixas com os parâmetros de desempenho em baixa sensibilidade à temperatura e baixa THD.Universidade Federal do Rio de JaneiroBrasilInstituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de EngenhariaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia ElétricaUFRJBarúqui, Fernando Antônio Pintohttp://lattes.cnpq.br/3470881269848840http://lattes.cnpq.br/1307858416461093Soares, Carlos Fernando TeodósioMedeiros , Luis Fabián OliveiraRodrigues, Italo Bruni Oliveira2021-04-05T02:00:34Z2023-12-21T03:07:34Z2019-06info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesishttp://hdl.handle.net/11422/14033porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFRJinstname:Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)instacron:UFRJ2023-12-21T03:07:34Zoai:pantheon.ufrj.br:11422/14033Repositório InstitucionalPUBhttp://www.pantheon.ufrj.br/oai/requestpantheon@sibi.ufrj.bropendoar:2023-12-21T03:07:34Repositório Institucional da UFRJ - Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)false
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