Conversor digital para o tempo do tipo Vernier implementado em FPGA
| dc.creator | Vilmondes Ribeiro Silva | |
| dc.date.accessioned | 2025-02-18T17:12:12Z | |
| dc.date.accessioned | 2025-09-09T01:17:01Z | |
| dc.date.available | 2025-02-18T17:12:12Z | |
| dc.date.issued | 2025-01-15 | |
| dc.description.abstract | This work presents a Digital-to-Time Converter (DTC) based on a low-cost FPGA platform, employing the Vernier with oscillators architecture. A DTC is a circuit that converts digital information into a very accurate time output. This work is implemented on an Altera Cyclone III FPGA chip and features tunable resolution through the period ratio between two PLL-generated signals. The linearity of the system was measured for a resolution of 990 ps, showing DNL and INL values of -0.41 to +0.54 LSB and -0.82 to +0.17 LSB, respectively. The proposed Vernier DTC has a range of 99 ns and an estimated power consumption of 89 mW. Furthermore, measurements demonstrate that the system achieves a maximum resolution of 12.5 ps, utilizing only 2% of the FPGA resources. Additionally, the logical and physical synthesis of the proposed design was carried out using a commercial 350 nm CMOS technology, and the estimated power consumption and silicon area are 1.75 mW, and 237 µm x 190 µm, respectively. | |
| dc.description.sponsorship | FAPEMIG - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais | |
| dc.description.sponsorship | CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior | |
| dc.description.sponsorship | Outra Agência | |
| dc.identifier.uri | https://hdl.handle.net/1843/80187 | |
| dc.language | por | |
| dc.publisher | Universidade Federal de Minas Gerais | |
| dc.rights | Acesso Aberto | |
| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/pt/ | |
| dc.subject | Engenharia elétrica | |
| dc.subject | Processamento de sinais | |
| dc.subject | Conversores digitais | |
| dc.subject.other | conversor digital para o tempo | |
| dc.subject.other | DTC baseado em plataforma FPGA | |
| dc.subject.other | princípio Vernier para DTC | |
| dc.subject.other | circuitos em modo de tempo | |
| dc.title | Conversor digital para o tempo do tipo Vernier implementado em FPGA | |
| dc.title.alternative | Vernier digital-to-time converter implemented in FPGA | |
| dc.type | Dissertação de mestrado | |
| local.contributor.advisor-co1 | Tomás Perpétuo Corrêa | |
| local.contributor.advisor1 | Dalton Martini Colombo | |
| local.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/0909961438322138 | |
| local.contributor.referee1 | Luciana Pedrosa Salles | |
| local.contributor.referee1 | Hilton de Oliveira Mota | |
| local.creator.Lattes | http://lattes.cnpq.br/0625839542352772 | |
| local.description.resumo | Neste trabalho, é apresentado um Conversor Digital para Tempo (DTC) baseado em uma plataforma FPGA de baixo custo, utilizando a arquitetura Vernier com osciladores. Um DTC é um circuito que converte informações digitais em um sinal de tempo altamente preciso. O DTC Vernier proposto foi implementado em um chip FPGA Altera Cyclone III e possui resolução ajustável por meio das relações entre os períodos de dois sinais periódicos. A linearidade do sistema foi medida para uma resolução de 990 ps, com valores de Não Linearidade Diferencial variando entre -0,41 e +0,54 LSB, e de Não Linearidade Integral entre -0,82 e +0,17 LSB. O sistema possui um Faixa de tempo total de 99 ns e um consumo de energia estimado em 89 mW. Além disso, as medições demonstraram que o sistema atinge uma resolução máxima estimada em 12,5 ps, utilizando apenas 2% dos recursos do FPGA. Adicionalmente, a síntese lógica e física do circuito proposto foi realizada utilizando uma tecnologia CMOS comercial de 350 nm, com um consumo de potência estimado em 1,75 mW e uma área de silício de 237 µm x 190 µm. | |
| local.identifier.orcid | https://orcid.org/0000-0002-8023-977X | |
| local.publisher.country | Brasil | |
| local.publisher.department | ENG - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA | |
| local.publisher.initials | UFMG | |
| local.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica |