Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

1 Seminar Mobile Multimedia The Convergence Program Pascasarjana Universitas Gunadarma Disain ADC Pipeline 8-bit 80MSPS Untuk Kamera Kecepatan Tinggi Dengan.

Presentasi serupa


Presentasi berjudul: "1 Seminar Mobile Multimedia The Convergence Program Pascasarjana Universitas Gunadarma Disain ADC Pipeline 8-bit 80MSPS Untuk Kamera Kecepatan Tinggi Dengan."— Transcript presentasi:

1 1 Seminar Mobile Multimedia The Convergence Program Pascasarjana Universitas Gunadarma Disain ADC Pipeline 8-bit 80MSPS Untuk Kamera Kecepatan Tinggi Dengan Teknologi Proses CMOS AMS 0,35um Hamzah Afandi, Ery Prasetyo, M. Paindavoine Center for Microelectronics & Image Processing Gunadarma University, Jakarta

2 2 Seminar Mobile Multimedia The Convergence Program Pascasarjana Universitas Gunadarma Latar Belakang Kebutuhan akan permintaan pasar terhadap piranti digital sangat tinggi, untuk menggantikan piranti analog saat ini, pada teknologi multimedia misal piranti kamera, networking, player, gps dll. Selama tahun 1960 sampai 1970 disain IC didominasi oleh perusahaan semikonduktor Transistor Bipolar, sejak tahun 1980 mulai dikenalkan system VLSI oleh Carver Mead dan Lynn Conway, dengan memadukan tenaga rekayasa dan perusahaan semikonduktor dalam disain prototype CHIP VLSI dan teknologi CMOS menjadi pilihan teknologi untuk aplikasi-aplikasi terpadu (Digital). Teknologi CMOS dapat juga digunakan untuk disain analog dan rangkaian RF sehingga banyak CHIP yang dikembangkan dengan sistem komplek. Dengan bantuan tools CAD ( computer aided design) pengembangan Teknologi device terpadu (VLSI) semakin pesat dengan ukuran semakin kecil, Sehingga banyak dikembangkan SOC (system on chip) untuk peralatan multimedia, misal SOC pada kamera digital, Handphone, Player, networking dll CMOS Image Sensors Methodologies-CAD Real-Time Applications Electronics Systems

3 3 Seminar Mobile Multimedia The Convergence Program Pascasarjana Universitas Gunadarma Latar Belakang (Aplikasi Kamera) Penerapan teknologi proses CMOS pada disain kamera kecepatan Tinggi frame/s. Kamera kecepatan tinggi digunakan untuk aplikasi research, multimedia, industri, kedokteran, sport dll.

4 4 Seminar Mobile Multimedia The Convergence Program Pascasarjana Universitas Gunadarma Latar Belakang (Aplikasi Kamera) Aplikasi pada industri automotive

5 5 Seminar Mobile Multimedia The Convergence Program Pascasarjana Universitas Gunadarma Latar Belakang Mengapa pilihan pada CMOS ? ► Konsumsi daya yang rendah. ► Aplikasi tegangan yang lebar 1.2 V s/d 18 V. ► Formulasi yang mudah dalam disain. ► Stabil dalam kinerja. ► Dapat diterapkan pada rangkaian digital, analog dan RF.

6 6 Seminar Mobile Multimedia The Convergence Program Pascasarjana Universitas Gunadarma Latar Belakang (Teknologi Proses CMOS)

7 7 Seminar Mobile Multimedia The Convergence Program Pascasarjana Universitas Gunadarma Latar Belakang (Perkembangan Disain)

8 8 Seminar Mobile Multimedia The Convergence Program Pascasarjana Universitas Gunadarma Latar Belakang (Perkembangan Disain)

9 9 Seminar Mobile Multimedia The Convergence Program Pascasarjana Universitas Gunadarma Latar Belakang (CMOS Vs CCD) Perbandingan teknologi CMOS dan CCD pada kamera digital.

10 10 Seminar Mobile Multimedia The Convergence Program Pascasarjana Universitas Gunadarma Latar Belakang (Aplikasi ADC) Dengan kemajuan teknologi perangkat lunak (CAD) dapat dilakukan disain prototype chip, kami melakukan disain adc jenis pipeline yang akan diaplikasikan pada kamera kecepatan tinggi, menggunakan tools mentor graphis dengan teknologi proses CMOS AMS 0,35um. Fungsi ADC (analog digital converter) sebagai perantara (interface) sinyal analog dan sinyal digital, pada kamera digital fungsi adc mengubah pixel analog dari photodioda menjadi pixel digital.

11 11 Seminar Mobile Multimedia The Convergence Program Pascasarjana Universitas Gunadarma Latar Belakang (Blok Kamera Digital) Blok skema sensor image CMOS 64 AD converters ADC Pipeline 8-bit 80 MSPS

12 12 Seminar Mobile Multimedia The Convergence Program Pascasarjana Universitas Gunadarma Latar Belakang (Blok Sensor PD) Contact (0.4µm x 0.4µm) Substrat P Diffusion N + Métal 1 Diffusion P µm Cathode Anode GND hh ZCE Struktur Photodioda

13 13 Seminar Mobile Multimedia The Convergence Program Pascasarjana Universitas Gunadarma Manfaat dan Kontribusi ADC pipeline dengan kecepatan konversi 80Msps dapat mendukung kamera kecepatan tinggi frames/s, dapat juga di aplikasi pada peralatan pengolahan video misal pada multimedia DVD,VCD,CD dan flash player, pada kedokteran EEG, EKG, USG, Scanner dan lain- lainnya. ADC pipeline dengan teknologi proses CMOS 0,35µm AMS dengan tools mentor graphic dapat sebagai pemicu peneliti dalam mengeksplorasi chip IC atau device di indonesia, hal ini dapat dilihat dari hasil penelitian atau jurnal pada device elektronika di Indonesia masih kurang bila dibandingkan dengan Negara China, India, Jepang.

14 14 Seminar Mobile Multimedia The Convergence Program Pascasarjana Universitas Gunadarma Arsitektur ADC SAR ADC Flash ADC DELTA SIGMA ADC Pipeline ADC

15 15 Seminar Mobile Multimedia The Convergence Program Pascasarjana Universitas Gunadarma Arsitektur ADC

16 16 Seminar Mobile Multimedia The Convergence Program Pascasarjana Universitas Gunadarma Arsitektur ADC

17 17 Seminar Mobile Multimedia The Convergence Program Pascasarjana Universitas Gunadarma Rancangan ADC Pipeline 8-bit 80 Msps 1 matrik APS 64 x 64 pixel hampir 4K pixel dengan tiap pixel < 25nS atau sama dengan 100 µS per image atau sama dengan frame/S, jika digunakan resolusi 8-bit maka besar laju frame sama dengan 40 Mfps sehingga dibutuhkan kecepatan konversi ADC 80 Msps, jenis ADC yang mempunyai spesifikasi akurasi dan kecepatan tinggi adalah jenis pipeline

18 18 Seminar Mobile Multimedia The Convergence Program Pascasarjana Universitas Gunadarma Rancangan ADC Pipeline 8-bit 80 Msps 1-bit Per stage Vout(i) = 2 x Vin(i) – Di.Vrefp, Jika Vin > Vref+ Di = 1 Vout(i ) = 2 x Vin(i) - Ďi.Vrefn, Jika Vin < Vref- Di = 0 1,2V 0,8V 0 1,6V 1 2V 1,5V 1 1,8V 1 2,4V Switch kapasitor

19 19 Seminar Mobile Multimedia The Convergence Program Pascasarjana Universitas Gunadarma Rancangan ADC Pipeline 8-bit 80 Msps Disain OP-AMP Syarat Op-amp |AoL| ≥ 2 N+2 jika N= 8 ≥ 1024 V/V ≥ 60 dB AcL = AoL / (1 + AoL.ß) = 2 V/V ƒu ≥ 0,22 (N+1) fclk ≥ 158,4 MHz

20 20 Seminar Mobile Multimedia The Convergence Program Pascasarjana Universitas Gunadarma Rancangan ADC Pipeline 8-bit 80 Msps Hasil Simulasi Op-AMP Gain AoLGain Band withPhase MarginPower 58dB1,6 GHz56 o 8,635mW

21 21 Seminar Mobile Multimedia The Convergence Program Pascasarjana Universitas Gunadarma Rancangan ADC Pipeline 8-bit 80 Msps Disain Komparator V+ > V- Vo = VDD = logic 1 V+ < V- Vo = VGnd = logic 0 Voffset = Vos = 0V Preamplification Decision Output Buffer

22 22 Seminar Mobile Multimedia The Convergence Program Pascasarjana Universitas Gunadarma Rancangan ADC Pipeline 8-bit 80 Msps Hasil simulasi Gain AoLGain Band withPhase MarginVosPower 50dB1,6 GHz95 o 10mV6,824mW

23 23 Seminar Mobile Multimedia The Convergence Program Pascasarjana Universitas Gunadarma Rancangan ADC Pipeline 8-bit 80 Msps Disain Clock Non Overlapping

24 24 Seminar Mobile Multimedia The Convergence Program Pascasarjana Universitas Gunadarma Rancangan ADC Pipeline 8-bit 80 Msps Disain 1-bit per stage

25 25 Seminar Mobile Multimedia The Convergence Program Pascasarjana Universitas Gunadarma Rancangan ADC Pipeline 8-bit 80 Msps Hasil simulasi KeteranganGb.1Gb2Gb3Gb4Gb5Gb6 Vin0,1V1,1V0,8V1,5V1,65V2V Vref+1,2V Vref Di Vres (Out)0,2V1,0V1,6V1,8V2,1V3,3V

26 26 Seminar Mobile Multimedia The Convergence Program Pascasarjana Universitas Gunadarma Rancangan ADC Pipeline 8-bit 80 Msps Lay Out 1-bit per Stage Estiminasi ukuran 174 x 94um C2 C1 COMPARATOR OP-AMP SWITCH ø1 ø2

27 27 Seminar Mobile Multimedia The Convergence Program Pascasarjana Universitas Gunadarma Penutup Simulasi ADC yang dilakukan masih pada 1-bit per stage, dengan total disipasi daya 18,642mW, dengan sampling clock 80 MHz. Tahapan selanjutnya simulasi 3-bit dan 8-bit dan disain delay pulsa untuk keluaran tiap stage. Dengan tools yang saat ini tersedia (mentor graphic), disain prototype IC atau chip VLSI semakin terbuka untuk menuju indonesia yang mampu dan merekayasa perangkat keras sendiri.


Download ppt "1 Seminar Mobile Multimedia The Convergence Program Pascasarjana Universitas Gunadarma Disain ADC Pipeline 8-bit 80MSPS Untuk Kamera Kecepatan Tinggi Dengan."

Presentasi serupa


Iklan oleh Google