Электронные промышленные устройства. Кузнецов Б.Ф. - 138 стр.

138

гии производства. Линия для реальных схем третьего порядка (рис. 3.32) будет иметь наклон на 2-3
дБ меньше, здесь для наглядности приведена характеристика идеального устройства.




  Рис. 3.32. Зависимость отношения сигнал-шум от коэффициента передискретизации для одно-, двух- и
                                  трехкаскадных преобразователей

      Эти кривые могут быть использованы для приблизительного определения достижимого раз-
решения в зависимости от порядка модулятора и значения коэффициента передискретизации. Для
наглядности, если величина передискретизации составляет 32 (т.е.            ), идеальная си-
стема второго порядка способна показать отношение сигнал-шум около 80 дБ (точно 155=75 дБ).
Это соответствует разрешению АЦП, равному примерно 13 битам (613=78 дБ). К тому же филь-
трация, производимая цифровым фильтром, может дать уточнение выходного слова более 13 бит.
Дополнительные биты могут быть скрыты под шумовым порогом.


                          3.2.6.3. Цифровая фильтрация и децимация

       После того как шум квантования был сформирован квантователем в полосе частот выше ра-
бочего диапазона, необходимо подавить продукты этого шума с помощью цифровой фильтрации
(рис. 3.27). Цифровой фильтр преследует двойную цель. Во-первых, он должен ослаблять переот-
ражения от выходной частоты преобразования, F0. Во-вторых, этот фильтр подавляет продукты
высокочастотных компонент шумообразующего процесса сигма-дельта модулятора. Снижение ча-
стоты вывода данных выполняется, используя процесс, называемый децимацией. Децимация мо-
жет также рассматриваться как метод избавления от избыточной информации, привнесенной про-
цессом передискретизации. В сигма-дельта АЦП широко используется совмещение функций циф-
рового фильтра и дециматора, в результате вычислительная эффективность повышается.
       Вспомним, что фильтр конечных последовательностей (Finite Impulse Response) просто пе-
ресчитывает движущуюся весовую последовательность входного сигнала (веса определяются ко-
эффициентами индивидуального фильтра). Обычно на каждый входной отсчет приходится один
выходной. Однако, если мы хотим децимировать выходной сигнал фильтра на более низкую часто-
ту, то нет больше необходимости вычислять выходные отсчеты фильтра для каждого входного.
Наоборот, мы можем вычислять выходной сигнал фильтра на более низкой частоте, достигая при
этом ощутимой эффективности самого процесса вычисления.