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Dissertação

Ultra-Compact ΣΔ Modulator for Organ-on-Chip Systems EVALUATED

Detalhes: Esta tese apresenta o design de um modulador Sigma-Delta (Σ∆) ultra-compacto, destinado à integração em sistemas de Órgãos-em-Chip, abordando especificamente o terceiro caso de estudo do projeto UNLOOC KDT, que visa a sensorização de um dispositivo de Pele-em-Chip. É proposta uma topologia quase-passiva de 1ª ordem para a implementação do modulador Σ∆, devido às suas características de miniaturização e eficiência energética. O modulador é projetado e fabricado utilizando a tecnologia de 65 nm da TSMC, alcançando 7.7 bit de resolução e 20.91 μW de consumo de potência a uma frequência de amostragem de 15 MHz com uma razão de sobreamostragem de 128. Melhorias adicionais resultam numa resolução de 8.2 bit e num consumo de potência de 9.42 μW em simulações pós-layout. As dimensões finais do chip são 29.9 μm por 35.6 μm, correspondendo a uma área total de 1068 μm2, que representa a menor área entre os conversores Σ∆ do presente estado da arte. Os resultados contribuem para o atual avanço de conversores analógico digitais para aplicações biomédicas, sublinhando a importância de metodologias de design otimizadas.
Keywords: Modulador Σ∆, Integração Passiva, Área Reduzida, Baixo Consumo, Órgãos-em-Chip

Discussão: dezembro 12, 2024, 9:0

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