EO518

ANALOG/MS AMS ponenti AMS, sfruttando la crescente capacità di ela- borazione digitale del segnale. Un esempio è il digital phase locked loop (DPLL) che, trasferendo il controllo completamente nel dominio digitale, mostra una note- vole robustezza contro variazioni di processo, tensione e temperatura, consentendo l’implementazione di algo- ritmi di calibrazione digitale per migliorare le presta- zioni. L’uso di architetture prevalentemente digitali come il DPLL ha permesso di ridurre significativamente le dif- ficoltà di implementazione, mantenendo prestazioni paragonabili ai PLL analogici. Analogamente, sono state proposte soluzioni come il digital low-dropout regulator (DLDO), per applicazioni a basso rumore e bassa tensio- ne di alimentazione, e il DAC ibrido dual-rate per otte- nere nel contempo alta velocità e risoluzione elevata. AMS a gate digitale Al fine di migliorare le prestazioni del circuito e ridur- re i costi di progettazione, un’altra tendenza emergente nella progettazione di AMS è l’utilizzo di gate digitali per approssimare le funzioni analogiche. Per esempio, negli ultimi anni, c’è stata un’adozione significativa di ADC time-based con frequenza di campionamento su- periore al GHz. Questi ADC combinano un convertito- re tensione-tempo e un convertitore tempo-digitale (TDC), solitamente implementato con invertitori e flip- flop, per ottenere una migliore gestione del rumore e un’efficienza energetica superiore. Questi sviluppi han- no portato a soluzioni, come il TDC basato su linee di ritardo, che hanno raggiunto velocità fino a 5 GS/s con un notevole risparmio di area e potenza. Analogamente, si è visto un crescente interesse nella realizzazione di componenti AMS utilizzando gate digi- tali, come gli ADC delta-sigma basati su oscillatore con- trollato in tensione (VCO). Queste soluzioni, che rendo- no molto labile il confine tra circuiti analogici e digitali, offrono maggiore scalabilità e flessibilità nei flussi di progettazione digitali standard. Progettare un circuito AMS: le sfide e come superarle L’integrazione di componenti analogici e digitali all’in- terno di un’unica architettura comporta che il progetto di un circuito Analog-Mixed Signal porti ad affrontare una serie di sfide. Vediamo alcune delle più comuni e le relative soluzioni. Sensibilità al rumore e precisione della conversione ADC/DAC I circuiti AMS sono soggetti a varie fonti di rumore, sia interne sia esterne, che possono compromettere la pre- cisione delle misurazioni analogiche e digitali. Tecniche di progettazione come la riduzione dell’area di loop di massa, il routing ottimizzato dei segnali e l’isolamento delle parti sensibili al rumore possono contribuire a ri- durre il rumore e i suoi effetti, migliorando le prestazio- ni del circuito. Inoltre, l’adozione di ADC e DAC ad alta La board di valutazione dell’AD9082 comprende tutti i circuiti di supporto necessari per il funzionamento del circuito AMS in va- rie modalità e configurazioni Il front-end a segnale misto (MxFE) AD9082 di Analog Devices usa un core per DAC a 16 bit e 12GSPS di frequenza di campio- namento. È adatto in impieghi che richiedono ADC e DAC capaci di elaborare segnali con un’ampia larghezza di banda istantanea, come le comunicazioni wireless, il 5G, l’aerospazio o gli strumen- ti di misura ELETTRONICA OGGI 518 - MAGGIO 2024 51