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in particolare l’impulso aumenta al diminuire della temperatura e viceversa

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Academic year: 2021

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Conclusioni

Il lavoro svolto in questo elaborato è frutto della sperimentazione realizzata in laboratorio per la caratterizzazione di un circuito integrato di interfaccia per sensori capacitivi.

Il circuito è stato studiato, attraverso le opportune misure, con lo scopo di verificarne le principali caratteristiche, quali ad esempio la generazione di un impulso PWM, modulato dal valore di una capacità interna modificabile, e la linearità della durata di questo impulso al variare della capacità e della temperatura.

Particolare attenzione è stata prestata, alla realizzazione della basetta di calibrazione e controllo dei parametri di pilotaggio del sistema e alla tecnica di saldatura, tra Pad del chip e Pin del case che si è rivelata decisiva a causa di una Metal molto vicina ai Pad stessi.

Le misure effettuate hanno avuto principalmente lo scopo di studiare il funzionamento del circuito al variare della temperatura e della frequenza di clock.

Lo studio al variare della temperatura ci ha permesso di verificare la linearità della risposta della durata dell’impulso a diverse temperature, confermando comunque che la misura dell’impulso è soggetta ad errori; in particolare i principali errori sulla misura sono causati dai blocchi INT2-OTA2 e dalle sorgenti di rumore interne al sistema.

E’ stato verificato che il guadagno d’anello finito imposto dal sistema in reazione INT2- OTA2 opera sull’impulso come variazione della sua durata al variare della temperatura;

in particolare l’impulso aumenta al diminuire della temperatura e viceversa.

La dipendenza di questo tipo di errore dalla frequenza di clock e dalla transconduttanza dell’amplificatore OTA2, ci ha portato ad effettuare misure a frequenza inferiore rispetto a quella stabilita dal progetto originale; questo per verificare che l’impulso rimane lineare rispetto alle variazioni di temperatura e l’errore introdotto a frequenza inferiore diminuisce.

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Le misure dell’errore introdotto sul sistema dalle sorgenti di rumore, sono state effettuate misurando il jitter sull’impulso del segnale PWM in uscita; si è ottenuto un jitter medio di 41ns a 3,4V e frequenza di 20KHz.

Per verificare la funzionalità dell’intero sistema sono stati misurati i transitori di accensione con variazioni del segnale di alimentazione stimati in 20μs e 200μs.

La possibilità di utilizzare un condensatore esterno ci ha permesso di verificare il corretto funzionamento dell’interfaccia, e questo potrebbe essere utile per eventuali misure di capacità su dispositivi realizzati in tecnologia MEMS.

La misura con un condensatore esterno ha evidenziato la sensibilità del piedino conpos, che è risultato sensibile ad eventuali disturbi indotti dal clock e dalla rete stessa.

Per ridurre questo tipo di interferenza si è provveduto a saldare conpos ad un pin del case posizionato tra due pin adiacenti posti ad un potenziale costante.

Il sistema comunque rispetta fedelmente il comportamento dettato dalle specifiche del progetto originale e soprattutto l’errore introdotto sulla misura dell’impulso al variare della temperatura risulta contenuto.

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