NOVEL TECHNIQUES FOR INCREMENTAL ΣΔ CURRENT TO DIGITAL CONVERTER IN COMPUTED TOMOGRAPHY

This thesis introduces a novel Current-to-digital converter (CDC) designed and manufactured using 0.35 μm CMOS technology. CDCs find extensive applications in biosensors and medical imaging, particularly in the Computed Tomography (CT). "In this context, low-noise converters with excellent linearity, moderate resolution (13-14 bits), and low power consumption are required. To meet these specifications, the most effective technique was implemented. Additionally, another device (an incremental converter MASH 2+1) was designed but not fabricated to explore potential performance enhancements. This thesis provides a detailed analysis of the test chip (Magellano), covering the concept, design, layout, and testing phase, supported by simulation and measurement results. For the other device, feasibility analyses and simulation results are reported.

Questa tesi introduce un nuovo convertitore Current-to-digital (CDC) progettato e realizzato utilizzando la tecnologia CMOS da 0,35 μm. I CDC trovano ampie applicazioni nei biosensori e nell'imaging medico, in particolare nella tomografia computerizzata (TC). "In questo contesto, sono necessari convertitori a basso rumore con eccellente linearità, risoluzione moderata (13-14 bit) e basso consumo energetico. Per soddisfare queste specifiche, è stata implementata la tecnica più efficace. Inoltre, un altro dispositivo (un convertitore incrementale MASH 2+1) è stato progettato ma non fabbricato per esplorare potenziali miglioramenti delle prestazioni. Questa tesi fornisce un'analisi dettagliata del chip di prova (Magellano), che copre il concetto, la progettazione, il layout e la fase di test, supportata dai risultati di simulazione e misurazione. Per l'altro dispositivo sono riportate le analisi di fattibilità e i risultati della simulazione.