зуміють теорії роботи ?? АЦП і переконані на досвіді читання поширених статей, що ?? АЦП занадто складні для розуміння.
?? АЦП містить дуже просту аналогову електроніку (компаратор, джерело опорної напруги, комутатор і один або більшу кількість інтеграторів і аналогових суматорів) і вельми складну цифрову обчислювальну схему. Ця схема складається з цифрового сигнального процесора (DSP), який працює як фільтр (в загальному випадку, але не завжди - це низькочастотний смуговий фільтр). Для розуміння того, як працює ?? АЦП, важливо познайомитися з концепціями надлишкової дискретизації, формування форми кривої розподілу шуму квантування, цифрової фільтрації і децимації.
Розглянемо методику надлишкової дискретизації з аналізом в частотній області. Там, де перетворення постійної напруги має помилку квантування до ВЅ молодшого розряду (LSB), дискретна система, що з змінною напругою або струмом, володіє шумом квантування . Ідеальний класичний N-розрядний АЦП має середньоквадратичне значення шуму квантування, рівне q /? 12.
Шум квантування рівномірно розподілений у межах смуги Найквіста від 0 до f s /2 (де q - значення молодшого значущого біта і f s - частота дискретизації), як показано на малюнку 4. Відношення сигнал/шум для повнодіапазонними синусоїдального вхідного сигналу буде (6,02 N +1,76) дБ. Якщо АЦП недосконалий і його реальний шум більше, ніж його теоретичний мінімальний шум квантування, то ефективна роздільна здатність буде менше, ніж N-розрядів. Якщо ми виберемо більш високу частоту дискретизації K f s , то середньоквадратичне значення шуму квантування залишається q /? 12, але шум тепер розподілений за більш широкій смузі від 0 до f s /2. Якщо ми потім використовуємо на виході цифрової низькочастотний фільтр, то значно зменшимо шум квантування, але збережемо корисний сигнал, покращуючи таким способом ефективне число розрядів (ENOB). Таким чином, ми виконуємо аналого-цифрове перетворення з високою роздільною здатністю, використовуючи аналого-цифровий перетворювач з низькою роздільною здатністю.
В
Малюнок 4 Пояснення процесу перетворення SIGMA-DELTA АЦП.
Коефіцієнт K тут згадується як коефіцієнт надлишкової дискретизації. При цьому необхідно відзначити, що надлишкова дискретизація додатково вигідна ще й тим, що вона знижує вимоги до аналогового ФНЧ. br/>
...
