Buller formning är en nyckelteknik som används i delta-sigma omvandlare för att förbättra sin resolution genom att driva kvantiseringsbuller ur intressegruppen. Förstå de inblandade designberäkningarna hjälper till att optimera konverterprestanda för olika tillämpningar.
Grundläggande av bullerutformning
I delta-sigma-omvandlare innebär bullerutformning användning av återkopplingsslingor och filter för att kontrollera spektrala distributionen av kvantiseringsbuller. Målet är att minimera in-bandsbuller samtidigt som det ökar ut-av-bandsbuller, som kan filtreras ut senare.
Design Beräkningar för bullerformning
Effektiviteten av bullerformning beror på ordning av bulleröverföringsfunktionen (NTF). Högre ordningsnät ger mer aggressiv ljudutformning men kan införa stabilitetsproblem. Den grundläggande beräkningen innebär att välja NTF-order och beräkna loopfilterparametrarna.
För en NTF av order n, bulleröverföring funktionen följer vanligtvis en polynom form. Bullerkraften i in-band regionen kan uppskattas med hjälp av formeln:
]S in= (Δ2/12)* (π/fs)ḳ2n}[]
Praktiska insikter
Genomförande av bullerutformning kräver balansering mellan bullerundertryckning och stabilitet. Designers simulerar ofta NTF-svaret för att säkerställa önskad ljudprofil utan att riskera instabilitet. Komponenttoleranser och icke-idealiteter påverkar också den faktiska bullerprestandan.
Praktiska tekniker inkluderar att använda digitala filter för att ytterligare minska brus i bandet och optimera slingan filter design för specifika applikationskrav. Regelbunden testning och iterativa justeringar är avgörande för att uppnå optimala resultat.
- Välj lämplig NTF-order baserat på stabilitetsöverväganden.
- Beräkna loopfilterparametrar noga för att matcha önskad ljudformningsprofil.
- Simulera ljudöverföringsfunktionen innan hårdvarugenomförandet.
- Konto för icke-idealiteter i verkliga komponenter.
- Använd digital filtrering för att förfina bullerprestanda efter omvandling.