¿Cómo funciona un DAC Delta-Sigma?

He visto cómo funciona el ADC Sigma-Delta y lo entiendo. Sin embargo, me parece que no hay mucha literatura sobre el Sigma-Delta DAC.

Quiero construir un modelo en Simulink. ¿Alguien puede explicarme cómo funciona?

Un sistema delta-sigma es un sistema de retroalimentación analógico-digital mixto, y usted, el diseñador, puede elegir qué es analógico, qué es digital, y si tiene UN punto de retroalimentación o DOS puntos de retroalimentación, y cuántos puntos feedFORWARD.

Respuestas (1)

El DAC es simplemente la parte de retroalimentación del ADC. El concepto básico se ilustra aquí:

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

El contenido de las casillas punteadas es idéntico en ambos extremos. En el lado del ADC, la retroalimentación asegura que el flujo de muestras de un bit cree una réplica de la señal de entrada analógica. Si esto tiene éxito, entonces el mismo flujo de datos y el mismo circuito en el lado DAC crearán exactamente la misma réplica.

La sutileza surge cuando no desea transmitir el flujo sin procesar de muestras de 1 bit, sino que desea transmitir un flujo de datos PCM más convencional. El cuadro marcado como "sistema de transmisión" debe codificar el flujo de 1 bit en una serie de palabras PCM en el lado de entrada y luego convertir esas palabras nuevamente en un flujo de 1 bit en el lado de salida.

La conversión a PCM consiste en aplicar un filtro de paso bajo digital al flujo de entrada y luego diezmar el flujo resultante de palabras de salida. Siempre que la frecuencia de muestreo del flujo diezmado cumpla con los criterios de Nyquist para el ancho de banda del filtro, no se pierde información.

La conversión de PCM a muestras de 1 bit utiliza una forma digital del bucle de retroalimentación utilizado en el ADC. El flujo de palabras PCM se sobremuestrea y luego un cuantificador produce muestras de 1 bit en función de si la retroalimentación es mayor o menor que la palabra de entrada actual.

El diagrama de bloques del sistema de transmisión se parece al diagrama anterior con los dos lados intercambiados:

esquemático

simular este circuito

El decodificador es una forma totalmente digital del modulador delta-sigma utilizado en el ADC. Tenga en cuenta que la salida del decodificador no es necesariamente una réplica exacta del flujo original de 1 bit, pero contiene la misma información.

Este es un concepto poderoso. Cada vez que necesito una salida analógica de un FPGA, por ejemplo, para controlar un VCXO, con frecuencia uso un modulador de este tipo para controlar un LPF pasivo o activo externo.

Gracias por la respuesta Dave. La respuesta me parece convincente, pero no pude entender la parte de entrada de la primera figura. La señal analógica de entrada no va directamente al comparador en un diagrama de bloques Sigma-Delta clásico. Sin embargo, la retroalimentación del DAC y la entrada analógica pasan por las cadenas del integrador y llegan al comparador. Pero estoy tratando de entender lo que está tratando de decir, pero la parte de entrada me desconcierta. ¿Podría darnos una pista sobre la estructura de entrada?
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