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Trabalho de Conclusão de Curso (graduação)—Universidade de Brasília, Faculdade UnB Gama, 2017.

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O presente trabalho de conclusão de curso aborda o uso do conversor analógico digital do tipo Sigma Delta com baixo consumo de potência para aplicação em um aparelho de marca-passo utilizando a metodologia Top-Down. Para a escolha do tipo de conversor realizou-se comparações entre diversas topologias com relação à resolução, velocidade suficiente e baixo consumo de potência. A topologia adotada retrata a análise do conversor Sigma Delta e a determinação dos seus parâmetros. Detalhando o conversor escolhido, determinou-se parâmetros específicos como ENOB e SNR, e analisou-se, para fins de validação da escolha do sistema, as simulações de moduladores de primeira e segunda ordem apresentando a sua função de transferência, o lugar geométrico das raízes, diagrama de blocos e, por fim, análise gráfica da resposta utilizando o software MATLAB. Contemplase em nível transístor o modulador de primeira ordem e suas respectivas análises em AC, DC e transiente. Implementa-se, em baixo nível, uma proposta inovadora para o integrador do modulador de primeira ordem aplicando-se apenas um capacitor. Apresenta, também, a contextualização do projeto de um marca-passo, e a validação da simulação a partir da ferramenta CADENCE com tecnologia TSMC 0.13m utilizando circuitos CMOS translineares em modo corrente para os moduladores do conversor Sigma Delta.

This final undergraduate paper addresses the use of the low power consumption Sigma Delta analog-digital converter in pacemaker devices using a top-down approach. Comparisons between various topologies regarding resolution, sufficient speed and low power consumption lead to the selected converter. The adopted topology portrays the Sigma Delta converter analysis and the determination of its parameters. By detailing the converter, it was possible to determine specific parameters, such as ENOB and SNR; analyze the first and second order modulators’ simulations, presenting their transference function, locus root, block diagram; including, finally, a graphical analysis of the answer using MATLAB software to validate the choice of the system. A transistor level analysis of the first order modulator’s AC, DC, and transient. An innovative proposal for the first order modulator integrator here implemented at a low level employs only one capacitor. It also establishes context for a pacemaker’s project and the simulation’s validation derives out of the CADENCE tool with TSMC technology 0.13m using translinear CMOS circuits in current mode for the Sigma Delta converter modulators.