Projeto de quantizadores não lineares para conversores analógico-digitais com base na transformada da incerteza

Abstract

No caso de sistemas de quantização lineares ou uniformes, pode haver grandes erros de quantização para sinais pequenos. Esses erros podem ser tão grandes que a relação sinalruído (𝑆𝑁𝑅) não será suficiente para recuperar toda a informação do sinal. Como alternativa para esse problema pode-se utilizar quantizadores não lineares. O objetivo deste trabalho é a modelagem de um quantizador não linear, que utiliza uma distribuição arcoseno, para aplicação em um conversor analógico-digital com arquitetura Σ-Δ. O projeto foi desenvolvido com auxílio das ferramentas Cadence seguindo a metodologia de projetos 𝑇𝑜𝑝-𝐷𝑜𝑤𝑛. Na modelagem foi utilizada a linguagem de descrição de ℎ𝑎𝑟𝑑𝑤𝑎𝑟𝑒 Verilog-A, que possibilita a análise comportamental e simulação mista. Este trabalho foi dividido em duas partes: modelagem dos quantizadores linear e não linear com distribuição arco-seno e modelagem do modulador Σ-Δ com aplicação dos quantizadores. Na primeira parte modelou-se todos os blocos em Verilog-A e implementou-se um quantizador linear e um quantizador não linear utilizando-se topologia do tipo 𝑓𝑙𝑎𝑠ℎ. Na segunda parte modelouse todos os blocos do modulador Σ-Δ, aplicando-se os quantizadores projetados anteriormente e fazendo uma comparação de desempenho entre o modulador com quantizador linear e o modulador com quantizador arco-seno.