Дослідження інтегральної нелінійності однобітного сигма-дельта модулятора третього порядку

2013;
: cc. 68 - 77
Authors: 

Р. Кочан1, О. Нечай2

1Національний університет «Львівська політехніка», кафедра спеціалізованих комп’ютерних систем,
2Академія сухопутних військ імені гетьмана Петра Сагайдачного, кафедра електромеханіки та електроніки

Розроблено імітаційну модель однобітного сигма-дельта модулятора третього порядку, що дає змогу дослідити вплив параметрів компонентів модулятора на функцію перетворення модулятора загалом. За допомогою розробленої моделі досліджено вплив нелінійності інтеграторів на нелінійність модуляторів третього порядку з різними параметрами. Отримані результати дають змогу оптимізувати параметри інтеграторів для мінімізації нелінійності функції перетворення сигма-дельта модуляторів третього порядку, а також цілеспрямовано вибирати коригувальну функцію при корекції нелінійної складової похибки аналого-цифрових перетворювачів на основі таких модуляторів.

There is developed the simulation model of single bit third order sigma-delta modulator. This model provides investigation the influence of components’ parameters on whole modulator’s parameters. There was investigated the modulator’s nonlinearity dependence of integrators’ nonlinearity for single bit third order sigma-delta modulators with different parameters. The obtained results allow to make optimization of integrators’ parameters for minimization the nonlinearity of third order sigma-delta modulator and rationally select the correction function for correction the nonlinear error of analog to digital converters based on these modulators.

  1. Fowler K. Part 7: analog-to-digital conversion in real-time systems. IEEE Instrumentation & Measurement Magazine. 2003. Vol. 6. Issue 3. pp. 58-64.
  2. Kester W. Which ADC Architecture Is Right for Your Application? // Analog Dialogue. – 2005. – Vol. 39, № 2. р.11-19 – електронний ресурс [режим доступу] http://www.analog.com/library/ analogdialogue/archives/39-06/architecture.pdf.
  3. 24-Bit Sigma-Delta, Signal Conditioning ADC with 2 Analog Input Channels - AD7714 Data Sheets – електронний ресурс [режим доступу] http://www.analog.com/en/analog-to-digital-converters/ad- converters/ad7714/products/ product.html 
  4. Кочан Р.В., Кочан О.В. Пристрій визначення інтегральної нелінійності характеристики перетворення аналого-цифрових перетворювачів. Пат. 200703921 Україна, МПК 7Н01Н51/00. Заявл. 10.04.2007.
  5. Кочан Р. Лінеаризація характеристики перетворення аналого-цифрових перетворювачів з високою роздільною здатністю. Вісник Вінницького політехнічного інституту. – Вінниця, 2009. – № 2. – С. 7–12.
  6. R.Kochan, H. Klym. Simulation Model of Delta-Sigma Modulator. СD of X-th International Conference «Modern problems of radio engineering, telecommunications and computer science» TCSET’2010. February 23–27, 2010, Lviv– Slavske. – електронний ресурс [режим доступу] CD/articles/248_article.pdf 
  7. Р.Кочан. Вплив параметрів інтеграторів на нелінійність дельта-сигма модулятора високого порядку. Зб. праць наук. техн. конф. «Обчислювальні методи і системи перетворення інформації», Львів, 7–8 жовтня 2010 р. – С. 203–206.
  8. Кочан Р. Вплив параметрів інтеграторів на нелінійність сигма-дельта модулятора високого порядку. Відбір та обробка інформації. – Львів, 2010. – Вип. 33(109). – С. 52–59.
  9. Марше Ж. Операционные усилители и их применение / Пер. с фр. – Л.: Энергия, 1974. – 216 с.
  10. Орнатский П. П. Автоматические измерения и приборы: учебник для вузов. – 4-е изд., перераб. и доп. – К.: Выща шк. Головное изд-во, 1980. – 560 с.
  11. Кочан Р. Лінійний режим роботи однобітного багатоконтурного сигма-дельта модулятора // Матеріали 18-ї Міжнародної конференції з автоматичного управління (Автоматика – 2011). Львів, 28–30 вересня 2011. – С. 384–385.
  12. Kochan R. Linear mode of single bit high order Sigma-Delta Modulator. Proc. of 12-th International Workshop «Computational Problems of Electrical Engineering» (CPEE’2011). Kostryna, Trans-Carpatian region, Ukraine. September 5–7, 2011. – P. 22.
  13. Аналого-цифровое преобразование / Под. ред. Уолта Кестера. – М.: Техносфера, 2007. – 1016 с.
  14.  Domenico Luca Carnì, Domenico Grimaldi. State of Art on the Tests for ΣΔ ADC. 15th IMECO TC4 Symposium and 12th Workshop on ADC Modelling and Testing, September 19–21, 2007, Iaşi, Romania.
  15. Шахов Э. К. ΣΔ-АЦП: процессы передискретизации, шейпинга шума квантования и децимации // Датчики и системы. – 2006. –№ 11. – С. 50–57.