Analog-değer dönüştürücüler (ADCs) modern elektronik sistemlerde temel bina bloklarıdır, sürekli zaman alıcı sinyalleri ayrı ayrı dijital temsillere dönüştürerek analog ve dijital alanlar.ADCs güçlü dijital sinyal işleme, depolama ve iletim sağlarken, dönüşüm sürecinde doğal olarak en önemli hata kaynaklarından biri, dijital sinyalizasyon tekniklerini kısıtlayabilir ve dijital sinyallendirme tekniklerini inceler.

Sayısal Gürültü Anlama Gürültü

Quantization gürültü, son derece açık bir dijital koda sürekli bir analog giriş geriliminin temel sürecinden kaynaklanmaktadır.Uygun bir şekilde, doğru değerle ilgili olarak, doğru analog değer ile sayısal değer arasındaki fark, doğrulanmış değerde eşit olarak bölünmüştür:2.Düzük.Düzük.Dönemli bir hata[Dönemli ve ölçümler)

Prosedür sinyali yeterince aktif ve birçok ölçüm adımını ifade ederse, ölçüm hatası sıfır büyüklükteki gibi davranır (345 $) Tümleşik bir şekilde dağıtılır.(RMS) bu gürültünün değeri aranır (RMS) çünkü 345-d) ADC'nin tam ölçekli büyüklüğü ile ilgilidir (345-D)

Signal Fidelity üzerindeki Etkisi

Grafikte gürültü doğrudan doğruya doğrulanabilir dinamik aralık ve SNR'yi ses sistemlerinden indirmeye veya ince ayrıntılara zarar verir.In communication alıcılar, zayıf sinyalleri algılamak zorlaşır.In audio systems, nicel algılamaları kısıtlar, yüksek çözünürlükte 100 $ (ENOB)

Quantizasyon Gürültüünü Yeniden Üretmek için Zorunlu Teknikler

1. Yükseltme ADC Çözümü

Sayısal gürültüyü azaltmak için en doğrudan yaklaşım, ADC'nin birazını artırmak ve gürültüyü azaltmaktır. Ancak, daha yüksek çözünürlüklü ADC'ler genellikle daha fazla güç harcarken, 96 dB'ye ihtiyaç duyar - 24 dB'ye göre daha büyük silikon alan.

2. Oversampling

[FONT=0)Genellikle ([Dönetici)))))))))))))[Görünmüş bir gürültünün (C) daha yüksek bir oranda (C) daha geniş bir bant genişliğine (C) eklediği gibi, yüksek çözünürlükte (C) bir yüksek çözünürlükte (C) ile birlikte, yüksek çözünürlükte (C) bir yüksek çözünürlükte (C) ile aynı ölçümler yapılır.

3. Gürültü Delta-Sigma Modulation

[FONT:0]Akılma[Dönlendirme): Modern yüksek çözünürlüklü ADCs, özellikle de gürültünün çoğu sinyal bandının dışındaki yüksek frekanslara itilir.In-band ölçüm gürültü büyük ölçüde kısaltılır.

İlk sipariş ⁇ modüllator, 64-256'nin aşırı hızlarına sahip olan bir SQNR iyileştirmesini elde eder, ikinci sipariş modülatörün verdiği filtreyi kaldırır ve genellikle Nyquist oranına 2 ila 5 sipariş eder.Bu yaklaşım yaygın olarak kullanılır.

4. Dithering

[FONT:0]Dither[Dönetici:0))[Dönetici) · 3|Döneticisel bir gürültünün (genellikle birkaç LSBs in amplitudeity) sayısal olarak, ölçümleyicinin (FLT:2) ve [[Dönetici) bozulmasından önce sinyalin bozulmasına izin vermek, (Dönetici) daha gerçekçi bir şekilde sabitlenmeden daha fazla hataya yol açan)

Dither dikkatli bir şekilde kalibre edilmelidir: çok az hata dekore etmeyiz; ayrıca SNR.'yi genellikle, 1-2 LSB'lerin (peak-to-peak) amplifiğinin bir amplitüdünü azaltır.

Gelişmiş ve Tamamlayıcı Teknikler

Multibit Quantization ve Dynamic Element Eşleşme

⁇ modülcular, bir şekilde, şekillendirilmeden önce gürültü zeminini azaltırlar.(Dörtücükler, 3-bit veya 4-bit yerine, 1bit (SE) arasındaki denge boyutunu azaltır (DWA) veya DAC'lerin rastgele çarpıtılması gibi) veya DAC'lerin kullanımını doğrulayan, en üst düzeydeki hataların kullanımını doğrulayan, doğrulayıcıların kullanımını doğrulayan ve doğrulayan bir şekilde azaltılabilir.

Dijital Posta-Processing ve Kalibrasyon

Modern ADCs genellikle sayısal hataları daha da azaltmak için dijital bloklar içerir. [FONT:0] Dijital kalibrasyon[D:0) Hatalar, dengeleme ve lineerlik sorunları elde edebilir. [FONTD:2]Correlasyon tabanlı teknikler[Döneticiler) sayısal hata ve çıkarma hatası tahmin eder ve dijital alandan çıkarılır[Dönetici)[DÜcretsiz bir şekilde silinir.

Alt ayar ve İki-Adım Mimarlık

[FONT=0)ADC'leri [[Dönetici: 1 ) bir bölgeyi tanımlamak için bir kovalama dönüştürmesini sağlar, sonra bu bölgede iyi bir dönüşüm sağlar.Bu, tam yüksek çözünürlüklü doğrusal ADC. ModernurT:2 boru hatlarının tamamının (Dönergeler) için yapılan düzeltmeleri azaltırken, her bir birkaç aşama ile bu prensibi birkaç adıma genişletir.

Pratikler ve Ticaret-Offs

Doğru tekniklerin kombinasyonu, uygulamanın gereksinimlerine bağlıdır: [FONTT:0]band genişliği).[Dönetici:2|Döneticileri için[Döneticileri:)[Döneticileri için, [[Döneticileri kontrol etmek için, yüksek çözünürlükte ayarlanabilir bir şekilde ayarlanabilir ve yüksek çözünürlükte ayarlanabilir bir şekilde ayarlanabilir.

Gerçek dünya sistemlerinde, ölçüm gürültüsü genellikle baskın gürültü kaynağı değildir.ETHFLT:0) Direnç ve anahtarlardan gelen gürültüyü azaltmak, DNTD:2|seçmiş enjeksiyonu [DÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜSÜSÜSÜSÜSÜSÜSÜSÜSÜSÜye Olmayanlar İçin Tıklayınız.

Uygulamalar Quantization Gürültü Azaltılmasından Yararlanma

Yüksek kaliteli Audio

Profesyonel ses kaydı ve oyun gerisinde, ölçüm gürültüsü doğrudan www.D.0)dinamik aralığı) ve gürültü zemini üzerinde 16-bit sistem teorik dinamik diziler sunar -96 dB, ancak gerçek dünya performansı, 24bit ⁇ ADCs'leri gürültü şekillendirme ve dithering 120 dB'yi aşan, müzik performanslarının tam çıplaklığını da beraberinde getirir.

Hassasiyet

Dijital multimetreler, veri satın alma sistemleri ve ağırlık ölçekleri 20-24 bit veya daha fazlasını gerektirir.Ücretsiz ADCs), tümleşik kazanç yükselticileri (PGAs) ve dijital filtreler standart bir seçimdir. En küçük gerilim değişikliklerini (mikrovolt veya daha az) doğru bir şekilde ölçülmektedir.

Kablosuz İletişim

Yazılım tanımlı radyolar (SDRs) ve temel istasyon alıcılarının güçlü blokajlar varlığında zayıf sinyalleri işlemeleri gerekir. Düşük ölçümlü gürültü zemini, OLMS:0)Tezsiz dinamik aralığı), ADC'nin hem zayıf sinyali hem de blokerin bozulmasına izin verir.

Tıbbi Görüntüleme ve Biyomedikal Sensörler

Ultrason, MRG ve EEG / ECG sistemleri, sinyalleri genellikle küçük (mikrovolt) ve yüksek sadakatle sayısallaştırılmalıdır. Oversampling ⁇ ADCs with high solution minimize methods, couldrak tanı özellikleri. Power tüketimi de kritik; düşük güç ⁇ tasarımları implant edilebilir cihazlar ve taşınabilir monitörlerde kullanılabilir.

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

Quantizasyon gürültü doğaldır, ancak analog-dijital dönüşüm sınırlaması.Geçmişlerini anlamak ve tekniklerin iyi bir kombinasyonunu kullanmak - yüksek çözünürlük, aşırı sinyal işleme, gürültü şekillendirme, dithering ve gelişmiş dijital düzeltme -mühendisler sinyal sadakatini artırabilir.En uygun yaklaşım, hassas ölçümlere veya güvenilir iletişimlere bağlı olarak, uygulama tarafından talep edilen merkezi bir zorlukla karşı durmaktadır.

[0]Further Reading: [Dönem: [Düzd:0)