Jump to content

    
Sign in to follow this  
gena_dj

Устройство сигма-дельта ЦАП

Recommended Posts

Доброго времени суток!

 

Интересует subj.

 

Как я понял, основа этого ЦАП - дельта-сигма модулятор, который генерирует 1-битный шум с переменной плотностью распределения и со спектральной плотностью такой, что большая часть энергия сосредоточена в ВЧ-области. Поэтому возможно эффективно отфильтровывать этот шум НЧ-фильтром.

 

Если я в чем-то ошибаюсь - поправьте пожалуйста.

 

Если я все понимаю правильно - подскажите пожалуйста, какой принцип действия дельта-сигма модулятора.

 

Спасибо!

Share this post


Link to post
Share on other sites

Принцип простой - это схема с ООС, которой охвачен нелинейный элемент - квантователь- на выходе формирователя АЧХ петлевого усиления. Глубже ООС - сильнее подавление погрешностей. Соответственно, раз ООС частотно-зависима, так и подавление оказывается наибольшим на частотах большой глубины ООС.

Share this post


Link to post
Share on other sites
А обратная связь как реализована? В цифре?

 

Все равно не очень понятен принцип. Напишите пожалуйста подробнее.

Сигма-дельта ЦАП состоит из двух основных узлов - фильтра передискретизации для повышения частоты дискретизации входного потока, и цифровой модели входной части от сигма-дельта АЦП (в АЦП она аналоговая). Выход этой модели (т.е. место подключения малоразрядного ЦАП в составе сигма-дельта АЦП) и служит (после этого цап) аналоговым выходом СИГМА-ДЕЛЬТА ЦАП после аналоговой фильтрации (в сигма-дельта АЦП фильтрация цифровая).

Повышение частоты дискретизации нужно именно для того, чтобы обеспечить запас по полосе пропускания цифрового модулятора и обеспечить необходимую глубину ООС.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Если объяснять на пальцах, то

представьте себе рычажные весы, на одной чаше которых, стоит емкость с двумя отверстиями: в одно отверстие жидкость поступает, из другого сливается. Причем не струей льется, а строго дозированными каплями. На второй чашке весов стоит измеряемый образец. Рычаг весов управляет клапанами отверстий первой емкости. Если вес измеряемого образца больше, то открыто сливное отверстие, если меньше, то другое, в которое жидкость доливается. Такая система будет работать так, чтобы вес измеряемого объекта сравнялся с весом второй емкости. Причем поскольку добавка или убыль жидкости дозированная (не больше и не меньше), то весы будут все время колебаться возле положения равновесия. Объем жидкости (количество капель) в первой емкости, необходимой для приведения системы в равновесие, будет эквивалентом веса измеряемого образца. Поскольку капли дозированные, то посчитав их количество за единицу времени, мы можем узнать вес измеряемого образца. Рычажные весы с дозатором капель являются эквивалентом дельта-модулятора, а емкость с отверстиями - той самой "сигмы", т.е. сумматора/интегратора.

Надеюсь такой образный пример вам будет понятен? ;)

Share this post


Link to post
Share on other sites
Так этож принцип Сигма-Дельта АЦП, или я туплю? :wacko:
Опс! Крайне извиняюсь. Был невнимателен к заголовку сообщения. :( Питница сегодня все таки icon_pya7.gif ДР коллеги празднуем icon_guitarist.gif

Share this post


Link to post
Share on other sites
Так этож принцип Сигма-Дельта АЦП, или я туплю? :wacko:

Ну тогда Вы уже все знаете. Принцип Сигма-Дельта ЦАП такой же, как и у Сигма-Дельта АЦП. Только модулятор делается в цифре, а фильтр (выходной) - в аналоге.

Share this post


Link to post
Share on other sites
:bb-offtopic: Ну мне-то как-то это и не нужно. Но про ЦАП я лично не догнал.

syoma, не обижайтесь, пожалуйста. Я просто не обратил внимаение, что это не Ваша тема.

Share this post


Link to post
Share on other sites

В ЦАП есть один сумматор, регистр накопителя. Вообще принцип преобразования похож на ШИМ, только нолики и еденицы выводятся более равномерно внутри периода, а не собраны вместе слева или справа как в ШИМе. Допустим надо выдавать на выходе ЦАП значение 200, при 256 периоде (как в ШИМе). В первом такте работы к нулевому значению сумматора прибавляется 200. На выход ЦАПа выводится перенос сумматора, то есть 0 пока. Как только после очередного суммирования перенос будет еденице, то она появится на выходе. После второго суммирования значение будет 400 (с переносом), на выходе 1, в накопителе 400-256 = 144. В следующий такт опять к 144 прибавляется 200 и в накопителе 344 (-256 = 88), на выходе 1.

 

Вобщем таким способом на выходе цифровой части ЦАПа появляются "идеально" расставленные 0 и 1 (ровно столько же в периоде сколько и в ШИМе), а потом всё это подяётся на RC цепочку или другой НЧ фильтр и превращается в аналоговое напряжение.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Sign in to follow this