Sigma-delta tương tự số máy chuyển đổi (ADC) là xương sống của hệ thống đo lường có độ cao, từ chính xác y học đến kiểm soát âm thanh cao và công nghiệp. Kiến trúc độc đáo của họ đạt được độ phân giải cao thông qua tính toán và hình ồn, nhưng bảo tồn độ phân giải đó đòi hỏi độ tuyến tính đặc biệt. Tính không tuyến tính đưa ra sự bóp méo độ lệch và giảm thiểu hiệu quả số bit (EOB), tính chính xác trực tiếp. Bài này kiểm tra các nguồn của tính không thẳng đứng trong hệ thống ADED và đã chứng minh để tăng cường các chiến lược đòi hỏi tuyến tính cao nhất cho ứng dụng.

Hiểu được tuyến tính trong Sigma-DeIta AECs

Tuyến tính trong một ADC mô tả trung thực như thế nào các mã xuất số tương ứng với độ lệch của các chức năng chuyển động tương tự trong phạm vi nhập đầy đủ. Hai bậc đo độ chính xác của bước giữa các mã kế cận: tích phân (INL) và vi tuyến tính (DNL). ime đo sự lệch chức năng của các chức năng thực sự chuyển đổi từ một đường thẳng lý tưởng, trong khi DNL ghi nhận độ đồng nhất của bước giữa các mã kế cận. Trong vòng lặp ADEDE, không tuyến tính biểu thị như là âm điệu không mong muốn và độ méo mó, đặc biệt khi tín hiệu nhập gần đầy đủ hoặc vòng tuần hoàn. Vì vậy, các bước chuyển đổi định dạng định dạng định dạng định dạng định dạng định dạng định dạng định dạng định dạng độ lớn, có thể xác định tần số âm thanh trong chuỗi âm thanh, có thể xác định lại các tần số âm thanh, có thể xác định lại.

Nguồn gốc chính của sự phi tuyến tính trong AEC của vội vàng, bao gồm:

  • Tùy thuộc vào mẫu lỗi ) – Trong các mô- đun nhỏ, lỗi định lượng có thể tương quan với dữ liệu nhập, tạo ra các giai điệu không hoạt động.
  • Các mạch mạch bất toàn – không tuyến tính trong các bộ khuếch đại hoạt động, tụ điện, công tắc và bộ đệm tham chiếu dẫn dẫn đến sự méo mó.
  • Đối chiếu sai ) – In chuyển tiếp các đối tượng, sai giữa các đối tượng hợp nhất tạo ra lỗi tín hiệu phụ thuộc.
  • Cơn lo lắng – sự biến đổi ngẫu nhiên trong các khoảnh khắc chuyển đổi thành tiếng ồn và sự méo mó âm thanh, đặc biệt là ở tần số cao.

Việc xác định các nguồn này một cách có hệ thống là thiết yếu để đạt tới mức độ chính xác từ 16 đến 24 bit cần thiết trong việc cân nhắc chính xác, thu thập dữ liệu và giao diện cảm biến.

Nguồn gốc không vững chắc

Tụ điện sai và nạp điện

Bộ phân tích chuyển đổi phụ thuộc vào tỷ lệ chính xác của bộ tụ điện. Độ chịu đựng nhiệt độ tăng ngẫu nhiên gây ra lỗi, dẫn đến lỗi và không phải tuyến tính. Nạp từ MOS làm lệch thêm bộ sạc, đặc biệt là khi điện áp nhập thay đổi. Các kỹ thuật điện áp có thể giảm đi, nhưng chúng giới thiệu sự phức tạp trong miền số.

Không phân biệt chữ hoa/ thường

Bộ khuếch đại hoạt động của bộ tích hợp (trên) phải có lợi ích cực kỳ lớn và đủ dây buộc để giải quyết chính xác trong giai đoạn đồng hồ. Finite tăng cường khả năng nhận lỗi; phản ứng không tuyến tính tạo ra sự méo mó. Đối với thiết kế độ cao, các thiết kế công cụ nội soi thường được thiết kế để tăng cường hoặc mã hóa mã hóa, và kỹ thuật bố trí giảm thiểu sự kết hợp ký tự.

Số đối xứng

Trong các mô phỏng đa bit cho máy, các giai đoạn đo lường hoặc flash ADC của bộ đo lường nội bộ bị lỗi bù đắp và ẩn số. Những sự bất toàn này tạo vùng chết hoặc điện áp áp không đều, đưa ra cả lỗi DNL và iL. Tính toán bù đắp và độ phân giải sẵn giúp giảm hiệu ứng này.

Comment

Điện áp và đường dây cung cấp điện của ADC phải được làm sạch một cách phi thường.

Chiến thuật để cải tiến dòng

1. Dither Techniques

Dither bao gồm thêm một tín hiệu ngẫu nhiên nhỏ, không liên quan đến bất thường (thường là ở mức LSB) trước bộ đo số. Nó chỉnh sửa lỗi định lượng từ đầu vào, phá vỡ giai điệu không dùng và giảm độ méo mó. Dither có thể tương tự — được tiêm qua một nguồn ngẫu nhiên chính xác — hoặc kỹ thuật số, nơi một chuỗi giả lập được thêm vào kết xuất và trừ đi. Việc trao đổi là tăng nhẹ trong sàn nhà, nhưng sự cải tiến tuyến tính thường là đáng kể. Đối với bộ đa thức cao, có thể được định dạng tối đa hóa hình dạng âm thanh trong khi đè nén giọng nói.

2. Tính toán và sửa số

Hai cách tiếp cận thông thường là:

  • Độ lệch – thực hiện trong lúc khởi chạy hay chế độ không hoạt động, tín hiệu thử đã biết được áp dụng, và đo lường độ lệch để tính tham số sửa chữa.
  • Cách điều chỉnh lại – điều chỉnh liên tục các tham số trong thao tác thông thường bằng cách sử dụng sự tương quan hoặc tiêm một sắc thái nhỏ của phi công. Tính toán nền là thiết yếu cho ứng dụng đòi hỏi độ chính xác không gián đoạn so với nhiệt độ và lão hóa.

Các thuật toán sửa chữa kỹ thuật số cũng có thể bù đắp cho sự tương xứng giữa các tụ điện sai bằng cách tích trữ các khối đo lường và áp dụng một sửa chữa giống như FIR sau khi lọc tính toán. Để đọc thêm về cân chỉnh số trong andelta ADCs, xem [FLT: 0] Bài kỹ thuật về kỹ thuật .

3. Tăng cường cơ sở vật chất Mô- đun

Tiếng ồn lớn hơn

Việc tăng thứ tự điều chỉnh đẩy tiếng ồn định lượng ra khỏi nhóm quan tâm giảm lỗi băng thông và nhu cầu các thành phần cực kỳ tuyến tính. tuy nhiên, sự ổn định trở nên khó khăn hơn. các hệ thống cấp cao phân phối tiếng ồn định lượng qua nhiều vòng lặp và sắp xếp lại chúng theo phương pháp số, đạt được độ tuyến tính tuyệt vời mà không cần sự ổn định.

Trình đổi số nhiềubit

Thay đổi kích thước bước một bit bằng định lượng đa bit (v. d., 3 bit hay 4- bit) giảm thiểu kích cỡ bước định lượng và vốn cải thiện tuyến tính bằng cách giảm độ sai số của lỗi định lượng. Việc trao đổi là việc chuyển đổi nội bộ DAC trong đường dẫn phản hồi phải cực kỳ tuyến tính. Phần tử động (DEM) hoặc thuật toán cân dữ liệu được dùng để định dạng lỗi chính tả DWA, làm cho nó hoạt động như một yếu tố tuyến tính cao.

Nạp lại các ưu tiên

Các cấu trúc tiếp theo giảm hiệu suất dao động tín hiệu ở đầu ra, giảm sự méo mó từ tính chất phi tuyến tính. Các hệ thống dẫn ngược cung cấp sự ổn định sẵn sẵn có nhưng cần có sự thay đổi tín hiệu lớn hơn. Chọn đỉnh phải cho tính tuyến tính cần thiết và SNR là một quyết định thiết kế quan trọng.

4 Mạch điện- Lê hình sự hóa

Ở cấp độ bán dẫn, một số kỹ thuật nâng cao tính tuyến tính:

  • Công tắc dây ) – Giữ điện áp không đổi trong khi lấy mẫu, giảm biến số kháng cự và tiêm sạc.
  • Khởi động máy chủ ) – Tăng lợi ích mở vòng để giảm lỗi và cải thiện việc sắp xếp tuyến tính.
  • Phản hồi trung gian (CMFB) ổn định ) – Bảo đảm đầu ra của bộ điều hòa điện áp chung vẫn ổn định, ngăn ngừa sự méo mó.
  • Tương đối ) – giống nhau dãy dãy tụ hợp và đường dẫn tín hiệu vi phân giảm thiểu các bù đắp có hệ thống và không phù hợp.

5 Quan sát tiểu hệ thống

Đường thẳng không chỉ là một vấn đề tương tự; thiết kế hệ thống đóng vai trò quan trọng.

  • Từ chối hoang mang – sử dụng chất lượng thấp pL hay chất pha lê ngoài.
  • Sự cô lập cung cấp – tách rời các đường ray cung cấp cung cấp điện số và ferite hạt và các bộ điều chỉnh thả rác thấp (LLLOs).
  • Quản lý nhiệt – thay đổi nhiệt độ trên chip gây ra sự trôi dạt không đúng. Việc phân phối nhiệt độ đồng bộ và cảm biến nhiệt độ trên chip cho phép bồi thường.
  • Thực hiện tốt nhất – Tránh phân vùng tín hiệu kỹ thuật số gần nút tương tự. Dùng vòng bảo vệ và các hàng rào sâu N để tách âm thanh phụ.

Công nghệ cao: Phần tử động khớp và quang hợp dữ liệu

Đối với đa tập hợp của đa tập hợp ADB, các thông tin phản hồi của DAC thường là cổ chai. Phần tử năng động tương thích (DEM) quay số sử dụng các yếu tố đơn vị DEM (các nguồn hiện thời hoặc các đối chiếu) để các lỗi không khớp nhau được chuyển đổi thành nhiễu băng tần rộng hơn là nhiễu sóng điện tử. [T] Thuật toán định lượng dữ liệu (DEM) là thuật toán DEM phổ biến dùng kết xuất định lượng để chọn các yếu tố lỗi không đúng, là thứ tự đầu tiên, đẩy nó ra khỏi cơ sở. DWWWA có thể cải thiện một cách rõ rệt không có nhiều nguồn lực điện tử. [F] này: IWE] Một yếu tố khác nữa, hoặc một kỹ thuật phân tích khác, có hiệu ứng xử lý thuyết khác, và thậm chí là một yếu tố phân tích kỹ thuật toán hoá sai.

Kết luận

Achieving tuyến tính cao trong hệ thống DEM-delta AECs cho các ứng dụng có độ cao hơn, và tối ưu hóa các vòng lặp tương tự tất cả các tham số đều đóng góp để giảm sự méo mó và cải tiến hệ thống các tiêu chuẩn như đồng hồ chạy, nguồn cung cấp sạch và cẩn thận là cần thiết. Không có kỹ thuật đơn nào đủ để thay đổi, kết quả tốt nhất là kết quả trong một thiết kế cân bằng. Để mục tiêu chính xác 16 bit, yêu cầu độ chính xác cao, tính toán học, và tăng tốc độ cao hơn. Để tăng tốc độ tự động hoá nhanh hơn, thậm chí còn tăng tốc độ tăng tốc độ.