Открытый доступ Открытый доступ  Ограниченный доступ Доступ по подписке
Спектральная плотность мощности СДМ модуляторов

Конструкции многобитного сигма-дельта модулятора

Ms. Соника, Д. Д. Неема, Р. Н. Пател

Аннотация


В статье представлены две конструкции многобитных сигма-дельта модуляторов (СДМ) третьего порядка: СДМ с малым искажением и каскадный СДМ. В основе предложенного каскадного модулятора лежит традиционная конструкция СДМ, например L-0 MASH (Multi-stAge noise SHaping, многокаскадное формирование спектра шума) c межкаскадными обратными связями. СДМ типа MASH не является одноконтурной системой. Одним из недостатков такого устройства является ограничение производительности из-за явления неустранимого шума, распространяющегося от первого модулятора, т.к. межкаскадная обратная связь устраняет только нелинейные ошибки, вносимые многобитным ЦАП в последнем каскаде, в то время как в остальных каскадах по-прежнему возникают ошибки нелинейности ЦАП без формирования шума, что также снижает производительность всей системы. В данной статье предлагается улучшенная версия каскадного многобитного СДМ с устранением указанных проблем. Кроме того предложен СДМ третьего порядка с малыми искажениями. Результаты компьютерного моделирования подтверждают преимущества обоих предложенных модуляторов.

Ключевые слова


аналогово-цифровой преобразователь; АЦП; сигма-дельта модулятор; генерация шума; MASH; отношение сигнал/помеха + искажение; коэффициент передискретизации

Полный текст:

PDF

Литература


Schreier R. An empirical study of high-order single-bit delta-sigma modulators / R. Schreier // IEEE Trans. Circuits Syst. II: Analog Digital Signal Process. — Aug. 1993. — Vol. 40, No. 8. — P. 461–466. — DOI : http://dx.doi.org/10.1109/82.242348.

Norsworthy S. R. Delta-Sigma Converters: Theory, Design and Simulation / Ed. by Steven R. Norsworthy, Richard Schreier, Gabor C. Temes. — IEEE Press, 1997.

Longo L. A 13 bit ISDN-band oversampled ADC using two-stage third order noise shaping / L. Longo, M. Copeland // Custom Integrated Circuits : IEEE Conf., Jan. 1988, Rochester, NY : proc. — IEEE, 1988. — P. 21.2/1– 21.2/4. — DOI : http://dx.doi.org/10.1109/CICC.1988.20906.

Ribner D. B. A comparison of modulator networks for high-order oversampled ΣΔ analog-to-digital converters / D. B. Ribner // IEEE Trans. Circuits Syst. — Feb. 1991. — Vol. 38, No. 2. — P. 145–159. — DOI : http://dx.doi.org/10.1109/31.68293.

Williams L. A. Third-order cascaded sigma-delta modulators / L. A. Williams III, B. A. Wolley // IEEE Trans. Circuits Syst. — May 1991. — Vol. 38, No. 5. — P. 489–498. — DOI : http://dx.doi.org/10.1109/31.76485.

Wideband low-distortion delta-sigma ADC topology / J. Silva, U. Moon, J. Steensgaard, G. C. Temes // IET Electron. Lett. — Jun. 2001. — Vol. 37, No. 12. — P. 737–738. — DOI : http://dx.doi.org/10.1049/el:20010542.

Chiang J.-S. Novel noise shaping of cascaded sigma-delta modulator for wide bandwidth applications / Jen-Shiun Chiang, Teng-Hung Chang, Pou-Chu Chou // Electronics, Circuits and Systems : 8th IEEE Int. Conf. ICECS, 2001 : proc. — IEEE, 2001. — Vol. 3. — P. 1379–1382. — DOI : http://dx.doi.org/10.1109/ICECS.2001.957471.

Leslie T. C. An improved sigma-delta modulator architecture / T. C. Leslie, B. Singh // Circuits and Systems : IEEE Int. Symp., 1–3 May 1990, New Orleans, LA : proc. — IEEE, 1990. — Vol. 1. — P. 372–375. — DOI : http://dx.doi.org/10.1109/ISCAS.1990.112045.

Hairapetian A. Multibit sigma delta modulator with reduced sensitivity to DAC nonlinearity / A. Hairapetian, G. C. Temes, Z. X. Zhang // Electron. Lett. — May 1991. — Vol.27, No. 11. — P. 990–991. — DOI : http://dx.doi.org/10.1049/el:19910617.

Kuo T.-H. A wideband CMOS sigma-delta modulator with incremental data weighted averaging / Tai-Haur Kuo, Kuan-Dar Chen, Horng-Ru Yeng // IEEE J. Solid-State Circuits. — Jan. 2002. — Vol. 37, No. 1. — P. 11–17. — DOI : http://dx.doi.org/10.1109/4.974541.

Richard Schreier, The Delta-Sigma Toolbox, http://www.mathworks.it/matlabcentral, File Exchange > Control and System Modeling > Control Design > delsig.

A 16-bit oversampling A-to-D conversion technology using triple-integration noise shaping / Y. Matsuya, K. Uchimura, Atsushi Iwata, T. Kobayashi, M. Ishikawa, T. Yoshitome // IEEE J. Solid-State Circuits. — Dec. 1987. — Vol. 22, No. 6. — P. 921–929. — DOI : http://dx.doi.org/10.1109/JSSC.1987.1052839.

Hairapetian A. A dual-quantization multi-bit sigma delta analog/digital converter / A. Hairapetian, G. C. Temes // Circuits and Systems : IEEE Int. Symp. ISCAS’94, 30 May–2 Jun. 1994, London : proc. — IEEE, 1994. — Vol. 5. — P. 437–440. — DOI : http://dx.doi.org/10.1109/ISCAS.1994.409403.

Chiang J.-S. A novel wideband low-distortion cascaded sigma-delta ADC / Jen-Shiun Chiang, Teng-Hung Chang, Pou-Chu Chou // Circuits and Systems : IEEE Int. Symp. ISCAS, 26–29 May 2002, Phoenix-Scottsdale, AZ : proc. — IEEE, 2002. — Vol. 2. — P. 636–639. — DOI : http://dx.doi.org/10.1109/ISCAS.2002.1011433.

Digital noise shaping multibit delta-sigma modulator / Q.-Q. Wang, B.-J. Ge, X.-X. Feng, X.-A. Wang // Electron. Lett. — Aug. 2010. — Vol. 46, No. 16. — P. 1110–1111. — DOI : http://dx.doi.org/10.1049/el.2010.1598.




DOI: https://doi.org/10.20535/S0021347016060017

Метрики статей

Загрузка метрик ...

Metrics powered by PLOS ALM

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.





© Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника, 2004–2017
При копировании активная ссылка на материал обязательна
ISSN 2307-6011 (Online), ISSN 0021-3470 (Print)
т./ф. +38044 204-82-31, 204-90-41
Условия использования сайта