ВУЗ:
Составители:
59
При передискретизации входной сигнал квантуется с частотой KFs,
где K – отношение передискретизации, а Fs – частота дискретизации по
теореме Котельникова.
Шум квантования в полосе частот от Fs/2 до KFs/2 подавляется циф-
ровым фильтром в выходном потоке, что приводит к улучшению отноше-
ния сигнал/шум на величину, равную 10×lg(K). Кроме того, за счёт увели-
чения частоты среза ФНЧ можно добиться малой неравномерности АЧХ и
ФЧХ цифрового фильтра и высокой линейности. Сам же аналоговый
фильтр вырождается в простое R–С-звено.
Для улучшения отношения сигнал/шум на 6 дБ (1 бит) требуется со-
ответственно увеличить коэффициент передискретизации в четыре раза.
Для сохранения значения этого коэффициента в разумных пределах мож-
но разбить спектр шума квантования так, чтобы основная его часть была
между Fs/2 и KFs/2, и только небольшая – на отрезке [0…Fs/2]. Эту функ-
цию выполняет сигма–дельта модулятор. После такого распределения
цифровой фильтр легко подавит значительную часть энергии шума кван-
тования, и общее отношение сигнал/шум, определяющее динамический
диапазон, ощутимо возрастёт.
Выбор типа многоразрядного АЦП для суточного мониторирова-
ния ЭКГ
Известно большое число методов аналого-цифрового преобразова-
ния, существенно отличающихся друг от друга потенциальной точностью,
скоростью преобразования и сложностью аппаратной реализации. По ме-
тодам преобразования АЦП подразделяются на последовательные, парал-
лельные и последовательно-параллельные. Недостатком последователь-
ных АЦП является низкая помехоустойчивость результатов преобразова-
ния. При использовании последовательного типа преобразования помехо-
устойчивость повышается. Среди последовательного типа следует выде-
лить АЦП интегрирующего типа, в которых входной сигнал интегрирует-
ся на определённом временном интервале, что позволяет во многих слу-
чаях подавить помеху на этапе преобразования.
Сигма–дельта АЦП (ранее назывались АЦП с уравновешиванием или
балансом зарядов) относятся к подмножеству АЦП интегрирующего типа.
Своим названием эти преобразователи обязаны наличием в них двух бло-
ков: сумматора и интегратора. Основным принципом является усреднение
результатов измерения на большом интервале времени для уменьшения
погрешности, вносимой шумами, и увеличения разрешающей способности.
Сравнение сигма–дельта АЦП с другими интегрирующими АЦП (одно-
тактного и многотактного интегрирования) показывает следующие пре-
имущества: выше линейность характеристики сигма–дельта АЦП, так как
его интегратор работает в узком динамическом диапазоне; значительно
меньше сказывается нелинейность переходной характеристики усилителя
(на котором построен интегратор); значительно меньше ёмкость конденса-
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 57
- 58
- 59
- 60
- 61
- …
- следующая ›
- последняя »
