Сигма дельта модуляция в цифровой аудиотехнике. Вологдин Э.И. - 23 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СПбГУТ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

23
Когда хорошая реализация NTF(z) найдена, необходимо трансформировать ее в ко-
эффициенты фильтра для выбранной структуры или топологии. Хотя топологии и струк-
туры крайне разнообразны поведение SDM принципиально такое же как NTF. Она опре-
деляет техническую реализацию модулятора и его стабильность. Единственное ограниче-
ние, что при технической реализации моду-
лятора могут быть ошибки вычисления ко-
эффициентов фильтра, которые сведут на
нет конечные результаты.
На рис.26 приведены экспериментально
полученные графики SNR с оптимизирован-
ными сложными фильтрами. Из них видно,
что, чем выше порядок модулятора, тем
сильнее отличаются реальные графики SNR
от теоретических графиков на рис.20. Так,
например, по приведенным выше формулам
SNR модулятора 5 порядка с
64
os
K
равно
168 дБ, тогда как в реальных устройствах
оно не превышает 100 и в лучшем случае
120 дБ. Достижимое значение SNR в значи-
тельной мере определяется техническими характеристиками используемого фильтра в це-
пи обратной связи модулятора, разработка которых крайне сложное дело.
В заключение настоящего раздела остановимся на проявлении нелинейности много-
разрядных цифровых SDM. На рис.27. приведены две возможные топологии реализации
таких модуляторов EF и OF. С позиции линейной модели SDM эти две топологии ничем
не отличаются и их расчет производится
по одним и тем же формулам, а вот нели-
нейность у них проявляется совершенно
по разному. Результаты исследований
двух моделей 5 bit SDM 5 порядка на ос-
нове квантователя Mid-Tread с коэффици-
ентом дискретизации равным 64 и с ис-
пользованием фильтров Чебышева пред-
ставлены на рис.28.
На этом рисунке красным цветом
представлена зависимость SNR от OBG, а
зеленым – зависимость допустимой ам-
плитуды входного сигнала, в долях шага
квантования , от OBG для модуляторов
OF и EF.
Из приведенных графиков следует,
что модулятор OF прекращает работу при
глубине модуляции больше 95% и OBG >3,6. В тоже время модулятор EF работает в диа-
Рис.28. Зависимость SNR от Umax и OBG для
5 bit SDM 5 порядка с Kos=64
Рис.26. Графики SNR с оптимальными
фильтрами в цепи обратной связи
(n-порядок, OSR-коэффициент дискретизации)
Рис.27. Топологии цифровых SDM (b)-Out-feedback (OF) (c)- Error-feedback (EF)

Страницы