ממירים אנליג-ל-דיגיטליים (ADCs) הם אבני בניין בסיסיות במערכות אלקטרוניות מודרניות, שמהווים את התחום האנלוגי והדיגיטלי על ידי הפיכת אותות של זמן מתמשך לייצוגים דיגיטליים דיסקרטיים. בעוד ADCs מאפשרים עיבוד אותות דיגיטליים רב עוצמה, אחסון, שידור, הם מציגים שגיאות באופן טבעי במהלך תהליך ההמרה.

הבנה של Quantization Noise

(ב) רעש המבדיל נובע מהתהליך היסודי של מיפוי מתח אנלוגי מתמשך להגדרה סופית של קודים דיגיטליים דיסקרטיים.ב- FLT:0N-bit ADCigFLT:1, טווח הקלט האנלוגי מחולק ל-FLT:0 רמות חלל שוות ערך, כל אחת מהן מופרדת על ידי גודל קוונטי, כאשר האות הוא מדגם ומדיק, הערך האמיתי הוא קרוב לדרגה 2.

(ב) אם אות הקלט פעיל מספיק ומרחיב הרבה צעדים קוונטיים, טעות קוונטית מתנהגת כמו אפס-מיין, רעש אקראי מבוזר אחיד.הרעש המפריד בין שורש-הquare (RMS) הערך של הרעש הזה הוא 3: 3.3, כי ⁇ קשורה ישירות להיקף המלא של ADC ורזולוציה ( ⁇ =טווח מלא / 2Falure: LTS) 1D) יחס כולל של LT-D2n-T)

ההשפעה על אות פידל

(הרעש ישירות מחלחל לנאמנות על ידי צמצום טווח דינמי הניתן להשגה ו-SNR. במערכות אודיו, הוא מתבטא כדרג נמוך, עיוות גרפי, או אובדן של פרטים עדינים: במקבלי תקשורת, זה יכול להעלות את רצפת הרעש, מה שהופך אותות חלשים קשים לזיהוי.

טכניקות ליבה להפחתה של Quantization Noise

1.הגברת החלטה ADC

הגישה הישירה ביותר לצמצום רעש הקוונטי היא להגדיל את מספר הפיסות של ADC. A 12-bit ADC מציע 72 dB SQNR, בעוד ש- 16 סיביות ADC מספק 96 dB - שיפור של 24B.ADCs ברזולוציה גבוהה יותר יש צעדים קוונטיים קטנים יותר, צמצום טווח השגיאה וצמצום כוח הרעש.

2.Oversampling

(ב) [17] , ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

Noise Shaping דרך Delta-Sigma Modulation

(ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

(הופנה מהדף הראשון) ⁇ Modulator משיג שיפור של SQNR של ERLT (ה-DB) 11 dB, בעוד מודולטור מסדר שני מניב 12 מעלות (DB. עיצובים מעשיים לעתים קרובות להשתמש בהזמנות של 2 עד 5 כדי להשיג החלטות יעילות של 16-24 ביטים עם יחס מגובה יתר של 64-F) לאחר המנופים, 256 מעלות דיגיטליות, כאשר הם משתמשים ב-ADDF2-FD2;

4. דישון

(ב) [ה]] [ה][דרוש מקור]] [ב]] [ה]] [ה]] [ה]]] [ה]]] [ה]][ה]]]]][ה]]]] [ה[[המאה ה-20], ו[ה[[המאה ה-20] היא] מ[[ה[[ה[[המאה ה-20]], ו[[המאה ה-20]], ו[[המאה ה-20]], ו[[המאה ה-20]],]], [[המאה ה-20]],]], [[המאה ה-20]],]], [[המאה ה[[1924]], [[המאה ה-20]], [[המאה ה-20]], [[המאה ה[[המאה ה-20]],]], [[המאה ה[[1924]],]],]],]], [[המאה ה[[ה[[ה[[המאה ה[[ה[[ה[[ה[[המאה ה[[המאה ה[[המאה ה[[1924]],]],]],]],]],]],]], [[ה[[1924]], [[המאה ה[[1924]],]],]], [[ה[[1924]], [[

(הופנה מהדף [[1924]]]]]], [[1924]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] ו[[1924]], [[1924]]]] [[1924]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[1924]] [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]] [[1924]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]] [[1924]]]]]], [[1924]]]]]], [[[[1924]]]]]] [[1924]]]]]]]]]] [[[[[[1924]]]]]]

טכניקות מתקדמות ומשולכות

Multibit Quantization ו Dynamic Elementing

(הופנה מהדף ⁇ Modulators, באמצעות FLT:0)multibit קוונטית (Rimultibit קוונטית) (למשל, 3 סיביות או 4bit במקום 1-bit) מפחית את גודל הצעד הקוונטי באופן חד-משמעי, להפחית את רצפת הרעש לפני עיצוב.

פוסט דיגיטלי-Processing ו- Calibration

(ה) , ADCs לעתים קרובות לשלב בלוקים דיגיטליים כדי להפחית את החפצים הקוונטיים (FLT:0Digital calibration: 1) יכול לתקן שגיאות, החל מהתפרצות, וסוגיות לינאריות.FLT:2Correlation-based Techniques ללכוד את ה-ALT5 3 לאחר תיקון של התפלגות נוספת ו-ALTFlaster (ההתאמה דיגיטלית) הוא כדלקמן: 7.

אדריכלות: Two-Step Architectures

(ב) [ה]העברה:0 [ההה] של ה-ADCsFLT:1hil] שימוש בהמרות קוהרזה כדי לזהות אזור, ולאחר מכן המרה נאה באזור זה, זה מקטין את צעד הקוונטי האפקטיבי מבלי לדרוש מ-ADC ברזולוציה מלאה של 12 מעלות צלזיוס.

שיקולים מעשיים ומסחר

(ה) בחירת השילוב הנכון של טכניקות תלויה בדרישות היישום: (FLT:0) bandwidthphFLT:1, FLT:2resolutionFLT 3:, FLT:4 Powerצריכה של 4 Power FLT:5, FLT:6 עלות 600 עלות נמוכה של כפליים, ו-FLT 9 לדוגמה, הגדלת רזולוציה ו-FLT 9 עבור, הגדלת כפליים של סנקציות על פני כפלת כוח.

במערכות בעולם האמיתי, רעש קוונטי אינו מקור הרעש הדומיננטי (FLT:0 ThermalרעשFLT:1Hz ממתנגדים וממריצים, FLT:2 טעינה הזרקת FLT=3 מ-Sampling capacitors, ו-FLT:4-שעה Jitter-RLT:5 יכול להגדיר את רצפת הרעש, ובכך להפחית את הרעש מתחת למקורות הקוונטיים אחרים של CLCNUMFER (למשל, CUS) להפחתה של רזולוציה של רזולוציה של רזולוציה של 1D2, ⁇ .

יישומים נהנים מ- Quantization Noise Reduction

High-Fidelity Audio

בהקלטות אודיו מקצועיות ובמשחק, רעש קוונטי משפיע ישירות על ה-FLT:0 דינמית טווח 1FIRLT וקומה רעש.מערכת של 16 סיביות מציעה מגוון דינמי תיאורטי של -96 dB, אבל ביצועים בעולם האמיתי נמוך יותר בשל אי-לינאריות.שימוש 24bit ⁇ ADCs עם רעש ו dithering משיג מגוון דינמי של מעל 120B, ללכוד את הביצועים המלאים של תוכניות נגדיות.

המונחים: instrument

מערכות רכישה דיגיטליות, ורמות משקל דורשות החלטות של 20-24 ביטים או יותר.FLT:0 גבוה- ⁇ ADCssIRFLT:1 עם מגברי רווח משולבים (PGAs) ופילטרים דיגיטליים הם הבחירה הסטנדרטית. הפחתה של רעש קוונטי מבטיח כי השינויים הקטנים ביותר (מיקרו-וולטים או פחות) הם מדויקים למדי, כגון חיתוך אפס, ופחתת רעשים עבודה נוסף.

תקשורת Wireless

(SDRs) ו-SDRs (מקלטי בסיס צריכים לעבד אותות חלשים בנוכחות חוסמים חזקים. רצפת רעש קוונטית נמוכה מגבירה את ה-FLT:0spurious-free RangeFLT:1, ומאפשרת ADC לדיגיטל לגליט את האות החלש וגם את החסימה ללא עיוות.

חיישנים רפואיים וביו-רפואיים

באולטרסאונד, MRI, ומערכות EEG / ECG, האותות הם לעתים קרובות זעירים (מיקרו וולט) ויש להיות דיגיטציה עם נאמנות גבוהה. Oversampling ⁇ ADCs עם רזולוציה גבוהה ממזער פריטים קוונטיים שיכולים לערפל תכונות אבחון. צריכת חשמל הוא גם קריטי; עיצובים עם אופטימיזציה מהירה כוח עם אופטימיזציה רעש משמשים התקנים מותאמים אישית ו לפקחים ניידים.

מסקנה

רעש קוונטי הוא הגבלה טבועה אך יעילה של המרה אנלוגית-לספרתית.על ידי הבנת מקורותיה והשימוש בשילוב של טכניקות - החלטה גבוהה יותר, oversampling, רעש עיצוב, דיוג, ותיקון דיגיטלי מתקדם - גורמים יכולים לשפר באופן דרמטי את נאמנות האות.הגישה האופטימלית תלויה בביצועים ספציפיים בין רוחב פס, פתרון, כוח, עלות, ועלות וביקוש אסטרטגי לתהליכים אסטרטגיים יותר, ככל האפשר, המשך עיבוד אותות.

(ב) ויקרא י"ד:

  • אנליסטים: "עקרונות של המרת דלתא-סיגמה" (MT-022): 0 , https:0 ,https: www.analog.com/en/חינוך/חינוך/חינוך/חינוך/חינוך/חינוך/חינוך/מתקנים/mt022.htmlפלאפל" 1:1
  • טקסס מכשירים, "Oversampling Techniques to Improve ADC Resolution" (AN-1246):0 ,https: www.ti.com/lit/an/sbaa222/sba222a222.pdfFLT:1
  • וולט Kester, "Oversampling and Noise Shaping in Delta-Sigma Converters" (MT-023), Analog מכשירים: FLT:0.https: www.analog.com/media/en/training-seminars/tutorials/MT-023.pdf