Normal 0 MicrosoftInternetExplorer4 Сигма-дельта АЦП В ряде случаев точности, которую достигают АЦП последовательного приближения, недостаточно. Самую высокую точность преобразования на настоящее время — 24 двоичных разряда достигают сигма-дельта-АЦП. В этих аналого-цифровых преобразователях для достижения такой высокой разрешающей способности совмещены достижения как аналоговой, так и цифровой техники. Для того чтобы понять, как работает этот вид аналого-цифровых преобразователей, давайте сначала рассмотрим, каким образом может быть представлен сигнал для последующей передачи по цифровой линии связи (или для запоминания на цифровом носителе информации). Первый вариант — это применение импульсно-кодовой модуляции. В этом случае каждый отсчет аналогового сигнала преобразуется в цифровой эквивалент, и это число передается по линии связи. Именно такой вариант мы и рассматривали до настоящего времени. Структурная схема линии связи с импульсно-кодовой модуляцией приведена на рисунке 1. Рисунок 1. Структурная схема линии связи с импульсно-кодовой модуляцией. Шумы квантования в такой системе равномерно распределены по частоте и не зависят от частоты входного сигнала. График уровня шума квантования на выходе аналого-цифрового преобразователя, в зависимости от частоты, приведен на рисунке 2. Рисунок 2. Зависимость уровня шумов квантования АЦП от частоты. Существует альтернативный вариант передачи сигнала по линии связи в цифровой форме. В этом варианте передаются (или запоминаются) не абсолютные значения сигнала, а только приращения сигнала на заданном отрезке времени. Такой вид представления сигнала в цифровой форме называется дельта-модуляцией. Структурная схема линии связи с дельта-модуляцией приведена на рисунке 3. Рисунок 3. Структурная схема линии связи с дельта-модуляцией. Сигнал на выходе этой системы полностью соответствует сигналу на выходе схемы, приведенной на рисунке 1. Теперь обратите внимание, что в схеме используется два интегратора, но если переместить интегратор в цепи обратной связи на вход компаратора, то этот интегратор будет выполнять те же функции, что и интегратор на выходе схемы, а значит, он не потребуется — мы обойдемся одним интегратором. Новая схема дельта-модулятора приведена на рисунке 4. Рисунок 4. Структурная схема дельта-модулятора первого порядка. Частота дискретизации в линии связи с дельта-модуляцией обычно выбирается выше частоты дискретизации импульсно-кодовой модуляции. Только в этом случае качество сигнала на выходе этой системы становится сравнимым с качеством сигнала на выходе ИКМ системы. При этом чем выше частота дискретизации по отношению к частоте преобразуемого сигнала, тем меньше будет ошибка его дискретизации. Обратите на это внимание! В системе с дельта-модуляцией ошибка квантования не распределена равномерно по всем частотам, а растет с ростом частоты преобразуемого сигнала. График уровня шума квантования на выходе дельта-модулятора, в зависимости от частоты, приведен на рисунке 5. Рисунок 5. Зависимость уровня шумов квантования дельта-модуляции от частоты. Именно этим свойством дельта-модуляции мы и воспользуемся для уменьшения шумов квантования в аналого-цифровом преобразователе. Нас обычно интересует область частот от постоянного тока до верхней частоты сигнала. Если при помощи цифрового фильтра отфильтровать высокочастотные составл
Сигма-дельта АЦП
Искусственный интеллект
Как начинался компьютер
История компьютера - Сигма-дельта АЦП
Комментариев нет:
Отправить комментарий