A 6-bit, two-step, successive approximation logarithmic ADC for biomedical applications

This paper presents the design and realization of a novel low-power 6-bit successive approximation logarithmic ADC for biomedical applications. A two-step successive approximation method is proposed to obtain a piecewise-linear approximation of the desired logarithmic transfer function. The proposed ADC has been designed and simulated using process parameters from a standard 0.35 μm 2P4M CMOS technology with a single 1.8 V power supply voltage. Simulation results show that, at a sampling rate of 25 kS/s, the proposed ADC consumes 4.36 μW to 14.6 μW (proportional to input amplitudes). The proposed ADC achieves 18.6 pJ/conversion-step, maximum INL of 0.45 LSB, an ENOB of 4.97-bits, and SNDR of 31.7 dB with 1 V full-scale input range

Nonlinear Quantizer Design Based on Clenshaw-Curtis Quadrature

Trabalho de Conclusão de Curso (graduação)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2019.Esta tese visa propor um novo método para projeto de quantizadores não lineares conservadores de momentos estatísticos, baseado na quadratura de Clenshaw-Curtis. Os conceitos básicos de Conversores Analógico Digital são definidos para contextualização do problema discutido e para servir de base para o entendimento dos parâmetros de quantizadores. Então, uma definição formal da Transformada da Incerteza - Unscented Transform (UT) - é proposta para o contexto deste trabalho, e os conceitos básicos de quadratura são aplicados como uma ferramenta matemática para cálculo da UT. Finalmente, a metodologia de projeto do quantizador é detalhada, apresentando a relação entre os nós e pesos de uma quadratura com os parâmetros de quantizadores. O projeto é então aplicado a uma simulação de estudo de caso para verificação dos cálculos teóricos.This thesis aims to provide a novel method for designing nonlinear moment preserving quantizers based on the Clenshaw-Curtis quadrature. The basic concepts of Analog-to-Digital Converters (ADCs) are defined for contextualization of the discussed problem and to serve as a basis for understanding quantizers parameters. Then, a formal definition of the Unscented Transform (UT) is proposed for this work’s context, and the key concepts of quadrature are applied to it as a mathematical tool for UT calculation. Finally, the design method is detailed, presenting the relationship between quadrature’s nodes and weights and the quantizers parameters. This design is applied to a case study simulation, for validation of theoretical calculations