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Frequenz bis in den niedrigen GHz-Bereich digitalisieren Die Beispiele im vorigen Abschnitt zeigen dass sich die Möglichkeit der HF-Digitalisierung und -Synthese positiv auf zellulare drahtlose Kommunikationssysteme auswirkt Dadurch wurde es möglich einen Großteil der Modulations-Demodulationsfunktionen aus dem analogen HF-Bereich in den digitalen Bereich zu verlagern Dies bringt erhebliche Vorteile in Bezug auf Integration Flexibilität Programmierbarkeit mit sich und verkürzt die Entwicklungszeit In ähnlicher Weise ermöglichen neue Verfahren zur Selbstkalibrierung die Entwicklung von wesentlich kleineren Bauteilen und gesenkte Leistungsaufnahme Somit lassen sich beispielsweise wesentlich kompaktere medizinische Geräte mit hoher Integrationsdichte entwickeln Die Tatsache dass Wandler gerade in medizinischen Anwendungen bisher als problematisch für die Entwicklung von erschwinglichen portablen Gesundheitsüberwachungssystemen wie beispielsweise Ultraschallsysteme galten ist somit Vergangenheit Während es bei der Entwicklung analoger Systeme traditionell darum ging die bestmöglichen Leistungsdaten zu erzielen und die Aufgabe Unzulänglichkeiten bei der Herstellung mit Abgleich und Kalibrierung auszugleichen ändern die Fortschritte bei der Selbstkalibrierung diese Strategie rapide Für die Zukunft ist eine Vertiefung des analog digitalen Co-Designs zu erwarten Um beispielsweise Grenzen bei Leistungsfähigkeit und Geschwindigkeit zu überwinden kann die Wandlerarchitektur bevorzugt werden die zwar durch eine hohe aber vorhersehbare und korrigierbare Nichtlinearität gekennzeichnet ist aber eine wesentlich höhere Geschwindigkeit eine niedrigere Leistungsaufnahme oder eine kleinere Fläche ermöglicht Die Aufgabe der Linearisierung wird dabei der Selbstkalibrierung sowie Softwarealgorithmen überlassen TDC und DTC Zeit Digitalund Digital Zeit-Wandler » Zeitbereichswandler untersuchen Die Skalierung von MOS-Bauteilen geht mit einer Skalierung der Versorgungsspannung einher Schwierige Kompromisse zwischen Signalreserven Rauschen Linearität Bandbreite Leistungsaufnahme und Geräteanpassung begrenzen die Leistungsfähigkeit von Analogschaltungen einschließlich Wandlern In den frühen 90er-Jahren untersuchten Forscher als Reaktion auf das Problem Bild 3 Auf die positive Flanke getriggertes D-Flip-Flop DFF als Zeitkomparator Bild Ana lo g Dev ic es microchip com fpga The Microchip name and logo and the Microchip logo are registered trademarks of Microchip Technology Incorporated in the U S Aand other countries All other trademarks are the property of their registered owners © 2022 Microchip Technology Inc All rights reserved MEC2451A-UK-09-22 Microchip is… FPGAs and PLDs • Aviation • Communications • Industrial • Automotive • Defense • Medical SoC FPGAs ‹ FPGAs ‹ Radiation-Tolerant FPGAs ‹ Antifuse FPGAs ‹