Ganancia de resolución en convertidores Delta-Sigma

Supongamos que tengo un cuantificador de dos bits con los siguientes niveles de voltaje: [0 0.2 0.4 0.6]. Por lo tanto, 0V corresponde a los bits 00 y 0,6 a los bits 11. Supongamos que uso este cuantificador en un bucle delta sigma de primer orden con un integrador simple y[n] = x[n] + y[n-1], si uso un DC señal de entrada, digamos 0.25V, golpearé los códigos 0.2V y 0.4V con cierta frecuencia. Por lo tanto, después de promediar este ADC delta sigma funcionaría mejor que el ADC promedio normal en términos de resolución.
En un ADC promedio normal, el cuantificador solo alcanzaría el código 0.2 V y promediar los valores no tendrá efecto en la resolución del ADC.
¿Podemos saber cuánta mejora de resolución hace el SD ADC en este caso? Soy un poco nuevo en los ADC, por lo que es posible que me haya perdido cierta información, pero todo lo que realmente quiero saber es cuánto mejor funciona el SD ADC en comparación con el promedio normal de ADC para una señal de entrada de CC en términos de resolución.
EDITAR: ¿Alguien puede explicar cómo calcularíamos la resolución de SD ADC en este caso en el dominio del tiempo?

Le recomiendo que lea esta nota de aplicación de dispositivos analógicos analog.com/media/en/training-seminars/tutorials/MT-022.pdf
Debo decirles que los convertidores DS en CC no están bien documentados. Buena suerte.

Respuestas (2)

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Esta imagen tomada de la nota de la aplicación de dispositivos analógicos MT-022 muestra por qué el delta sigma es mejor que solo promediar y todo se debe a la modulación Delta Sigma que da forma al ruido de cuantificación de tal manera que se quita de la banda de interés. Si el ruido de cuantificación disminuye, significa que puede estar más seguro de que su interpolación puede ser más granular, como se muestra en la figura C, mientras que solo se propaga el filtrado y la aniquilación. Entonces, todo se reduce a la configuración del ruido proporcionada por la modulación Delta sigma.

La ganancia de resolución proviene del promedio, no del tipo de convertidor. El convertidor delta-sigma es, en cierto sentido, autodifuminado: para obtener el mismo efecto en el convertidor de "promedio normal", agregaría explícitamente una señal de difuminado de ± 1 LSB a la entrada, después de lo cual, el promedio le dará la misma resolución que el delta-sigma. Cuanto más promedia, más fina se vuelve la resolución efectiva, en una compensación directa contra el ancho de banda.

Supongamos que promedio 4 valores que salen del cuantificador, ¿aumentará esto mi precisión en 1 bit en el caso de SD ADC o más? ¿Podemos cuantificar esto?
Cada par de muestras que promedie agrega un bit de resolución efectiva . 4 muestras dan 2 bits, 8 muestras dan 3 bits, etc. Tenga en cuenta que esto no tiene ningún efecto sobre la precisión : el promedio simplemente le permite interpolar entre los niveles de su cuantificador, pero conservan la precisión con la que comenzaron.
Pero, ¿no es esto cierto para el promedio de ADC... entonces, cómo es DS ADC mejor que el promedio normal de ADC? ¿Y a qué te refieres exactamente con precisión?
El convertidor DS es autodithering, lo que lo hace más fácil de construir, especialmente en el lado analógico. Además, un convertidor de DS normalmente usa solo un comparador (cuantificador de 1 nivel), lo que significa que la mayoría de las cosas que afectan negativamente su linealidad simplemente desaparecen. Es por eso que son tan populares para aplicaciones de audio.
¿Puedo tomar esto en el chat contigo?
Lo siento, estoy en medio de otra cosa.
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