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Unidades de investigación » Ingeniería de circuitos y sistemas micro/nanométricos » Convertidores Sigma-Delta

Convertidores Sigma-Delta

Contacto:

José M. de la Rosa Utrera

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Palabras clave: moduladores sigma-delta; convertidores analógico-digitales; convertidores de sobremuestreo; digitalizadores de radio-frecuencia; receptores basados en modulación sigma-delta; modelado, simulación de comportamiento y optimización

Descripción
Esta línea de investigación tiene como objetivo principal el análisis, modelado, diseño, implementación y caracterización experimental de moduladores sigma-delta (MΣΔ) integrados en tecnologías CMOS nanométricas. Se consideran diferentes escenarios de aplicación: desde instrumentación y sensado hasta comunicaciones de banda ancha. En todas estas aplicaciones, se han desarrollado (y continúan desarrollándose) un gran número de circuitos integrados cuyas prestaciones están en el estado del arte, y que incluyen diversas técnicas de circuito tanto de tiempo discreto como de tiempo continuo.
La actividad llevada a cabo en los últimos años se ha centrado en el diseño de MΣΔs adaptativos y reconfigurables, prestando especial atención a la búsqueda de estrategias que permitan una realización eficiente de dispositivos IoT basados en el paradigma de radio definida por software y radio cognitiva.
El diseño está soportado por metodologías y herramientas CAD específicamente desarrolladas para sistematizar y automatizar la síntesis y verificación de MΣΔs, optimizando sus prestaciones en términos del consumo de potencia (portabilidad) y área de silicio (coste). Un buen ejemplo de estas herramientas es el simulador SIMSIDES, que incorpora modelos de comportamiento precisos y eficientes computacionalmente, para el análisis y diseño de MΣΔs en el entorno de MATLAB/SIMULINK. Desde la primera versión desarrollada en 2003, el simulador se ha ido actualizando continuamente, incorporando modelos más fiables, así como nuevas facilidades y aplicaciones que facilitan y optimizan su uso en un mayor rango de aplicaciones. Todo ello ha suscitado el interés de numerosos investigadores y diseñadores procedentes de universidades, institutos de investigación y empresas de todo el mundo.
Microfotografía de un modulador sigma-delta paso de baja en cascada programable para radio definida por software, implementado mediante técnicas SC en una tecnología CMOS de 90nm
Microfotografía de un modulador sigma-delta paso de banda para digitalización RF, realizado mediante técnicas de circuito Gm-LC en una tecnología CMOS de 65nm
Resultados destacados
J.M. de la Rosa and R. del Río, CMOS Sigma-Delta Converters: Practical Design Guide, Wiley-IEEE Press, (2nd Edition in press), 2018 » link
M. Honarparvar, J.M. de la Rosa, F. Nabki and M. Sawan, "SMASH Delta-Sigma Modulator with Adderless Feed-forward Loop Filter", IET Electronics Letters, vol. 8, pp. 532-534, 2017 » doi
J.M. de la Rosa, R. Schreier, K.P. Pun and S. Pavan, "Next-Generation Delta-Sigma Converters: Trends and Perspectives", IEEE J. on Emerging and Selected Topics in Circuits and Systems, vol. 5, pp. 484-499, 2015 » doi
G. Molina-Salgado, A. Morgado, Gordana Jovanovic-Dolecek and J.M. de la Rosa, "LC-based Bandpass Continuous-Time Sigma-Delta Modulators with Widely Tunable Notch Frequency", IEEE Trans. on Circuits and Systems - I: Regular Papers, vol. 61, pp. 1442-1455, 2014 » doi
J.M. de la Rosa, "Sigma-Delta Modulators: Tutorial Overview, Design Guide and State-of-the-Art Survey", IEEE Trans. on Circuits and Systems I: Regular Papers, pp. 1-21, 2011 » doi
Proyectos y contratos de investigación relacionados con la línea
ARAMIS: Adaptive RF and Mixed-signal Integrated Systems for 4G Wireless Telecom (TEC2007-67247-C02-00/MIC) » web
IP: José M. de la Rosa Utrera
Financia: C.I.C.Y.T.
Oct 2007 - Sep 2010
FENIX-SDR: Circuitos analógicos flexibles para la próxima generación de terminales móviles basados en radio definida por software integrados en tecnologías CMOS nanométricas (TEC2010-14825/MIC)  » web
IP: José M. de la Rosa Utrera
Financia: Min. de Ciencia e Innovación
Ene 2011 - Dic 2013
MARAGDA:  Aproximación multinivel al diseño orientado a la fiabilidad de circuitos integrados analógicos y digitales (TEC2013-45638- C3-3-R) » web
IP: Francisco V. Fernández Fernández
Financia: Min. de Economía y Competitividad
Ene 2014 - Dic 2016
TOGHETHER: Dispositivos, circuitos y arquitecturas fiables y de bajo consumo para IoT (TEC2016-75151-C3-3-R)
IP: Francisco V. Fernández Fernández y Rafael Castro López
Financia: Min. de Economía, Industria y Competitividad
Dic 2016 - Dic 2019
FLEXICS: Técnicas de diseño de circuitos y sistemas micro-nanoelectrónicos flexibles y reconfigurables de bajo consumo y bajo coste aplicados a comunicaciones inalámbricas (P12-TIC-1481)
IP: Francisco V. Fernández Fernández
Financia: Junta de Andalucía
Ene 2014 - Feb 2019