La formation du bruit est une technique clé utilisée dans les convertisseurs delta-sigma pour améliorer leur résolution en poussant le bruit de quantification hors de la bande d'intérêt. Comprendre les calculs de conception impliqués aide à optimiser les performances des convertisseurs pour diverses applications.

Principes fondamentaux de la formation du bruit

Dans les convertisseurs delta-sigma, la formation du bruit implique l'utilisation de boucles de rétroaction et de filtres pour contrôler la distribution spectrale du bruit de quantification. L'objectif est de minimiser le bruit en bande tout en augmentant le bruit hors bande, qui peut être filtré plus tard.

Calculs de conception pour la façonnage du bruit

L'efficacité de la formation du bruit dépend de l'ordre de la fonction de transfert du bruit (NTF). Les NTF de plus haut ordre fournissent une formation du bruit plus agressive, mais peuvent introduire des problèmes de stabilité.

Pour un NTF de l'ordre n, la fonction de transfert du bruit suit généralement une forme polynôme. La puissance sonore dans la région en bande peut être estimée à l'aide de la formule:

S in = (Δ2 / 12) * (π / fs)^{2n}

Perspectives pratiques

La mise en œuvre de la formation du bruit nécessite un équilibre entre la suppression du bruit et la stabilité. Les concepteurs simulent souvent la réponse NTF pour assurer le profil sonore souhaité sans risquer d'instabilité.

Les techniques pratiques comprennent l'utilisation de filtres numériques pour réduire davantage le bruit en bande et optimiser la conception du filtre à boucle pour des exigences spécifiques.

  • Choisir l'ordre approprié du FNB en fonction des considérations de stabilité.
  • Calculez soigneusement les paramètres du filtre à boucle pour correspondre au profil de façonnage du bruit souhaité.
  • Simuler la fonction de transfert de bruit avant l'implémentation du matériel.
  • Comptabiliser les non-idéalités dans les composants du monde réel.
  • Utilisez le filtrage numérique pour affiner les performances sonores après la conversion.