Delta sigma

Convertidores ∑∆
Sistemas Eléctricos de Medida ETSI Telecomunicación Universidad de Málaga

Convertidores de Nyquist

SNR en un ADC perfecto

Figura 2: Ruido de Cuantificación en función deltiempo

Figura 1: Ruido de Cuantificación en un ADC ideal Ruido de Cuantificación, Valor RMS =

Onda Senoidal al ADC

Onda Senoidal, Valor RMS

ENOB
• ENOB: Número de Bits Efectivos:Effective Number of Bits

• Incrementamos el ENOB mejorando la SNR

Sobremuestreo
• Se obtiene una “Ganancia de Proceso” si el BW de nuestra señal es menor que la frecuencia de NyquistSobremuestreo

•Es posible mejorar la SNR aumentando la frecuencia de muestreo del convertidor. •Sin embargo, es necesaria una frecuencia cuatro veces superior para mejorar la resolución 1bit (6dB). •Espreciso incluir un filtro que diezme la salida del convertidor y la pase a la frecuencia de la banda de la señal.

Modulación

•Se modula el ruido pasando la parte del ruido de cuantificación a altasfrecuencias. •La potencia de ruido dentro de la banda base del convertidor queda muy reducida. Mejoramos la SNR

Sobremuestreo-Modulación de Ruido-Filtrado Digital-Decimación

ConvertidorSobremuestreado

• Modulador realiza la cuantificación de la señal y la modulación del ruido. Este bloque trabaja a una frecuencia muy superior a la frecuencia de la señal de entrada (de ahí el nombre"sobremuestreado"). • Filtro digital sólo deja pasar las señales dentro de la banda base. De esta forma se elimina todo el ruido de cuantificación que se encuentra en las altas frecuencias, con lo que seaumenta la SNR. • Diezmador coge muestras a la frecuencia de Nyquist. El resultado final es una salida digital equivalente a la que se obtiene con un convertidor de Nyquist.

Modulador de PrimerOrden

•ADC es un convertidor de 1 bit = un Comparador •DAC es un convertidor de 1 bit = su salida es ± V ref •El modulador va reduciendo la diferencia que hay entre la entrada y la salida en pasos...