PĚČEK, L. Návrh Sigma Delta AD převodníku pro senzorové aplikace [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. 2017.
Student se ve své práci zaměřil na návrh převodníku AD typu delta-sigma pracující se spojitým časem. Uvedený převodník byl navržen pro využití v automobilovém průmyslu. Během řešení student nastudoval spoustu odborné literatury a velmi rychle se seznámil s problematikou převodníků AD typu delta-sigma. Na základě studia zvolil vhodnou topologii obvodu, provedl návrh dílčích bloků, kdy zohledňoval toleranci výroby, chyby souběhu a také automobilový teplotní rozsah. Po té provedl celou řadu pokročilých simulací v návrhovém prostředí Cadence. Celou dobu pracoval samostatně a případné nejasnosti konzultoval s odborníky z firmy ONSemi. Práce byla včas dokončena a odevzdána. Na základě výše uvedeného navrhuji hodnocení A/98 bodů.
Cílem práce bylo navrhnout 1-bitový delta-sigma převodník 1. řádu s modulátorem v časově spojité doméně pro měření stejnosměrných napětí. Hlavními požadovanými parametry jsou: rozlišení 8 bitů a vstupní napěťový rozsah 0 – 1,2 V. Návrh měl být proveden s ohledem na minimalizaci plochy čipu a proudové spotřeby. Obvodový návrh dle provedených simulací splňuje zadání. Rozlišení převodníku na výstupu decimátoru – v zadání je požadován jednoduchý akumulátor - je dle očekávání omezeno jeho rozlišením na cca 7,3 bitů, rozlišení samotného modulátoru je 10 bitů. Vzhledem ke zvolené topologii bylo zřejmě problematickým místem návrhu zajistit dostatečnou linearitu převodu ve spodní části vstupního napěťového rozsahu. Student navrhl řešení v podobě interního stejnosměrného napěťového posunu – offsetu - proporcionálního s referencí, který lze tudíž na výstupu snadno odečíst. Toto řešení se v simulaci projevilo jako úspěšné, výsledná linearita převodu je více než dostatečná. Ostatní parametry jako je offset a chyba zisku jsou v akceptovatelných limitech. Samotná diplomová práce je přehledně a logicky členěná. V úvodu je stručný, leč obsahově hutný přehled používaných typů AD převodníků. Úvod do problematiky převzorkovaných sigma-delta převodníků obsahuje všechny důležité principy potřebné pro zvládnutí návrhu a tyto jsou dobře popsány. V další části student popisuje návrh na systémové úrovni, který je nezbytným předpokladem správné funkce výsledného převodníku. Ten je zejména nutný pro návrh modulátoru vyšších řádů, ale i pro první řád má svou důležitost. V této části student potvrdil zvládnutí a pochopení tématu. Dále oceňuji tvorbu modelů včetně implementace nepřesností jednotlivých bloků a jejich analýzu simulacemi. Popis návrhu na tranzistorové úrovni je přehledný, stručný, ale výstižný. Obvodová zapojení jsou převážně řešena ověřenými topologiemi což zvyšuje pravděpodobnost správné celkové funkce výsledného vyrobeného převodníku (měření není plánovanou součástí této práce). Simulované výsledky jsou srozumitelně a přehledně prezentovány včetně dobře popsaných grafů a tabulek. V rámci závěrečného porovnání mezi různými návrhy převodníků by bylo vhodné upřesnit, že byť byl návrh proveden v 180 nm technologii, použité tranzistory jsou svými parametry včetně napájecího napětí ekvivalentem 350 nm technologií. Student prokázal dobrou orientaci v tématu, byl schopen dobře pochopit danou problematiku a teoretické poznatky efektivně převedl do praxe. Také oceňuji pěknou práci s jazykem pro technický popis. Vzhledem k výše uvedenému navrhuji 97b.
eVSKP id 102950