Análisis y diseño de circuitos integrados mixtos para la estimación de retardos temporales

Abstract

En esta tesis se presenta el análisis de la diferencia de retrasos temporales que sufren las señales de salida de dos filtros diseñados para ser idénticos, pero que presentan variaciones en algunos de sus parámetros. Se estudiará su impacto en sistemas de medición de alta precisión, como los sistemas de localización de fuentes sonoras mediante la estimación del ángulo de arribo de una señal acústica. Se obtendrán expresiones que permitan al diseñador elegir la topología de filtros adecuada para la aplicación particular de su interés. Se presentará además el análisis, diseño, implementación y los resultados experimentales de un circuito integrado que contiene dos canales de amplificación y filtrado para un front-end orientado a aplicaciones de localización de fuentes sonoras en el rango audible. El circuito propuesto utiliza una técnica de apareamiento dinámico con el objetivo de minimizar las diferencias de retrasos temporales espurias entre los canales.

In this thesis, the analysis of the time delay difference between the output signals of two filters, that are designed to be identical but show variations among some of their parameters, is presented. Its impact on high-precision measurement systems, such as acoustic source localization by bearing estimation will be studied. Mathematical expressions will be obtained, that will allow the designer to choose the right filter topology for his particular application of interest. The analysis, design, implementation and experimental results of an integrated circuit containing two amplification and filtering channels for acoustic source localization frontend will also be presented. The proposed circuit uses a dynamic matching technique that minimizes the spurious time delay differences between the channels.