Сигма дельта модуляция в цифровой аудиотехнике. Вологдин Э.И. - 24 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СПбГУТ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

24
пазоне OBG до 16. При этом допустимая глубина модуляции меняется от 100 до 70%.
Отметим, что глубине модуляции 100% соответствует амплитуда входного сигнала, рав-
ная шагу квантования , а не
/2
как в квантователе Mid-Riser. Таким образом, при
правильно выбранном числе разрядов SDM с топологией EF не имеет ограничений по ве-
личине OBG.
11. Одноразрядные АЦП на основе 1 бит сигма дельта модулятора 1 порядка
В последние годы основной интерес вызывают одноразрядные АЦП на основе -
модуляции (1-бит SDM) . Они очень успешно конкурируют с АЦП на основе ИКМ, во
всей цифровой аудио технике массового производства, так как отличаются значительно
более простой технологией изготовления, существенно дешевле, а по качественным ха-
рактеристикам примерно равноценны.
Наиболее важным вопросом построения АЦП на основе сигма-дельта модуляции яв-
ляется выбор частоты дискретизации. Чем эта частота больше, тем при меньшем значении
порядка интегратора достигается необходимое значение SNR 120…130 дБ. Однако, с по-
вышением частоты дискретизации увеличивается и скорость цифрового потока, что при-
водит к уменьшению времени записи на дисковом носителе. Поэтому приходиться искать
компромисс между значениями частоты дискретизации и порядком интегратора. В на-
стоящее время в качестве такого компромиссного решения принят коэффициент дискре-
тизации равным 64. Из графиков на рис.20 видно, что при таком значении K
os
отноше-
ние сигнал шум 120 дБ достигается только при использовании SDM не менее 3 порядка.
На рис.29. приведена упрощенная схема 1-бит SDM первого порядка. В этой схеме
выбран
64
os
K
, поэтому стандартной частоте дискретизации
48
s
f
кГц соответствует
частота дискретизации
3,0 72
sk
f
МГц.
Аналоговый сигнал подается на вход модулятора через антиэлайзинговый фильтр, в
качестве которого может использоваться простейший RC-интегратор, так как требуется
подавлять частоту Найквиста (1,5 МГц) и выше.
По сравнению с ИКМ в этой схеме нет классического дискретизатора, выполняющего
функцию амплитудно-импульсной модуляции, отсутствует устройство выборки и хране-
ния, но работа всех узлов тактируется частотой дискретизации. В качестве одноразрядно-
го квантователя используется компаратор, который формирует выходной сигнал поло-
жительной полярности только при условии, что входное напряжение выше нуля.
В приведенной схеме
j
V
аналоговый входной сигнал,
j
R
сигнал с выхода 1 бит
ЦАП. Этот сигнал может принимать значения только 1 и он сдвинут по отношению к
входному на один такт и никогда не может быть равен входному.
Цифровой
выход DSD
Одноразрядный
ЦАП
sk s
Частота
выборок f 64 f
Компаратор
нуля
Дифференциальный
усилитель
D триггер
Аналоговый
вход
оп
U
оп
U
Одноразрядный АЦП
D
C
Q
Интегратор
Антиэлайзинговый
фильтр
Дециматор
Рис.29. Функциональная схема 1 бит сигма-дельта модулятора первого порядка
()Vj
()Rj
()Ej
()Bj
()Cj
()Dj

Страницы