Interleaving Concepts for Digital-to-Analog Converters: Algorithms, Models, Simulations and Experiments

مبدل‌های دیجیتال به آنالوگ (DAC) نیمه‌رسانای اکسید فلزی مکمل (CMOS) به دلیل محدودیت‌های فناوری، پهنای باند محدودی دارند. این محدودیت‌ها را می‌توان با معماری‌های موازی DAC، که به آن مفاهیم interleaving می‌گویند، غلبه کرد. کریستین اشمیت محدودیت ها و پتانسیل دو مفهوم ابتکاری DAC را تجزیه و تحلیل می کند تا مبنایی را برای اجرای عملی فراهم کند: DAC مالتی پلکس آنالوگ (AMUX-DAC) و DAC interleaving فرکانس (FI-DAC). او مدل‌های تحلیلی و زمان گسسته را به عنوان یک پایه نظری ارائه می‌کند و الگوریتم‌های پردازش سیگنال دیجیتال (DSP) را برای جبران آسیب‌های آنالوگ توسعه می‌دهد. علاوه بر این، او تأثیر پارامترهای محدودکننده مختلف را با شبیه‌سازی‌های عددی تعیین می‌کند و هر دو مفهوم را در آزمایش‌های آزمایشگاهی تأیید می‌کند.

درباره نویسنده:

Christian اشمیتدر مؤسسه Fraunhofer Heinrich-Hertz، برلین، آلمان، بر روی راه حل های نوآورانه برای تولید سیگنال پهن باند در زمینه ارتباطات نوری کار می کند. مطالعات پایان نامه او در دانشگاه فنی برلین و موسسه فراونهوفر هاینریش-هرتز، هر دو برلین، آلمان انجام شد.

Modern complementary metal oxide semiconductor (CMOS) digital-to-analog converters (DACs) are limited in their bandwidth due to technological constraints. These limitations can be overcome by parallel DAC architectures, which are called interleaving concepts. Christian Schmidt analyzes the limitations and the potential of two innovative DAC interleaving concepts to provide the basis for a practical implementation: the analog multiplexing DAC (AMUX-DAC) and the frequency interleaving DAC (FI-DAC). He presents analytical and discrete-time models as a theoretical foundation and develops digital signal processing (DSP) algorithms to compensate the analog impairments. Further, he quantifies the impact of various limiting parameters with numerical simulations and verifies both concepts in laboratory experiments.

About the Author:

Christian Schmidt works at the Fraunhofer Heinrich-Hertz-Institute, Berlin, Germany, on innovative solutions for broadband signal generation in the field of optical communications. The studies for his dissertation were carried out at the Technische Universität Berlin and at the Fraunhofer Heinrich-Hertz-Institute, both Berlin, Germany.