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4 Bit, 16 GS /s Analog-Digital-Umsetzer
A n n u A l R e p o R t 2 0 0 9
A u S G e w ä H L t e p r o J e K t e – S e L e C t e d p r o J e C t S
Ziel des Projektes war es, einen Analog-Digital-Umsetzer
(ADU) mit niedriger Auflösung und hoher Geschwindigkeit
für M-Sequenz Radar zu entwickeln, der
eine effektive Bandbreite von mehr als 5 GHz hat.
Ultra-Breitband (UWB)-Radar ist von großem Interesse
für Anwendungen wie Surface-Penetrating-Radar,
Radarsysteme für Überwachung und Notfälle, medizinische
Instrumente, zerstörungsfreie Werkstoffprüfung
und viele andere. Eine spezielle Variante von UWB-Radar,
die M-Sequenzen verwendet, hat eine einfache Architektur
(Abb. 14) und einen großen Frequenzbereich.
Die Arbeit des Projektes war auf das Entwickeln des
ADU fokussiert, der sowohl für solche Systeme als auch
für andere Systeme mit niedriger Eingangkapazität und
großer Bandbreite geeignet ist.
Der 4 Bit, 16 GSps Flash-ADU wurde in SiGe-BiCMOS-
Technologie entwickelt. Die Hauptaktivitäten waren auf
die Optimierung des analogen Teils des ADU fokussiert
um eine hohe effektive Bandbreite zu erreichen. Es gibt
dabei mit dem Referenz-Netzwerk und dem Komparator
zwei kritische Stellen im ADU. Die Hauptarbeit des Projekts
war es, diese Blöcke zu verbessern.
Abb. 14: M-Sequenz-UWB-Radar-Architektur.
Fig. 14: M-sequence uWB radar architecture.
4 Bit, 16 GS/s Analog-to-digital Converter
the goal of the project was to develop a low-resolution
high-speed Analog-to-Digital Converter (ADC)
with an effective resolution bandwidth of more than
5 GHz for M-Sequence uWB Radar.
ultra wideband (uWB) radar is of great interest for
applications such as surface penetrating radar, surveillance
and emergency radar, medical instrumentation,
non-destructive testing and many others.
A special variant of uWB radar using M-sequences
provides both simple architecture (Fig. 14) and wide
frequency range. the work of this project was focused
on developing an ADC particularly suited for such
systems, but also useful for other applications where
low input capacitance and high input bandwidth are
important.
the 4 bit, 16 GSps flash ADC was developed in SiGe BiC-
MoS technology. the main activities were focused on
optimization of the analog part of the ADC to achieve
a high effective resolution bandwidth (eRBW). there
were two critical points: the reference network and
the comparator, and most work concentrated on the
improvement of these blocks.
Abb. 15: Konventionelles (links) und neues Referenz-Netzwerk.
Fig. 15: Conventional (left) and proposed reference network.