Formarea zgomotului este o tehnică cheie folosită în convertoarele delta-sigma pentru a îmbunătăți rezoluția lor prin împingerea zgomotului de cuantizare din banda de interes. Înțelegerea calculelor de proiectare implicate ajută la optimizarea performanței convertorului pentru diferite aplicații.

Fundamente ale conturării zgomotului

În convertoarele delta-sigma, conturarea zgomotului implică utilizarea buclelor de feedback și a filtrelor pentru a controla distribuția spectrală a zgomotului de cuantizare. Scopul este de a minimiza zgomotul în bandă în timp ce creșterea zgomotului în afara benzii, care poate fi filtrată mai târziu.

Calcule de proiectare pentru conturarea zgomotului

Eficacitatea conturării zgomotului depinde de ordinea funcției de transfer al zgomotului (NTF). NTF-urile de rang superior oferă o formă mai agresivă de zgomot, dar pot introduce probleme de stabilitate. Calculul de bază implică selectarea comenzii NTF și calcularea parametrilor filtrului buclei.

Pentru un NTF de ordine n, funcția de transfer de zgomot urmează de obicei o formă polinomială. Puterea fonică în regiunea în bandă poate fi estimată utilizând formula:

S in = (

Insights practice

Punerea în aplicare a formei de zgomot necesită echilibrarea dintre suprimarea zgomotului și stabilitate. Designerii simulează adesea răspunsul NTF pentru a asigura profilul de zgomot dorit fără a risca instabilitate. Toleranțele componentelor și non-idealitățile afectează, de asemenea, performanța reală a zgomotului.

Tehnicile practice includ utilizarea filtrelor digitale pentru a reduce în continuare zgomotul în bandă și optimizarea designului filtrului de buclă pentru cerințe specifice de aplicare. Testarea regulată și ajustările iterative sunt esențiale pentru obținerea rezultatelor optime.

  • Alegeți ordinea NTF corespunzătoare pe baza considerentelor de stabilitate.
  • Calculați parametrii de filtrare a buclei cu atenție pentru a se potrivi profilului de conturare a zgomotului dorit.
  • Simulează funcția de transfer de zgomot înainte de implementarea hardware-ului.
  • Contul pentru non-idealități în componentele din lumea reală.
  • Utilizați filtrarea digitală pentru a rafina performanța zgomotului după conversie.