Continuous-Time Delta-Sigma Modulators for High-Speed A/D Con... - 9780792386254

Wśród przetworników analogowo-cyfrowych modulator delta-sigma opanował rynek przetworników o wysokiej do bardzo wysokiej rozdzielczości przy umiarkowanych prędkościach, w typowych zastosowaniach, takich jak cyfrowy dźwięk i oprzyrządowanie. Ostatnio wzrosło zainteresowanie obwodami delta-sigma zbudowanymi z filtrem pętli czasu ciągłego, zamiast bardziej powszechnego podejścia z przełączanymi kondensatorami. Modulatory delta-sigma pracujące w trybie ciągłym oferują mniej zaszumione wirtualne węzły masy na wejściu, nieodłączną ochronę przed aliasingiem sygnału i możliwość wykorzystania w pierwszym stopniu integratora fizycznego, a nie elektrycznego, w nowatorskich zastosowaniach, takich jak akcelerometry i czujniki strumienia magnetycznego. Co ważniejsze, łagodzą one ograniczenia czasowe, dzięki czemu można zwiększyć częstotliwość taktowania modulatora. Otwiera to możliwość stosowania konwerterów szerokopasmowych (1 MHz lub więcej), ewentualnie do zastosowania w zastosowaniach radiowych na częstotliwości pośredniej, tak aby jeden lub więcej etapów miksowania można było wykonać w domenie cyfrowej. Modulatory Delta-Sigma działające w czasie ciągłym do szybkiej konwersji A/D: teoria, praktyka i podstawowe ograniczenia wydajności obejmują wszystkie aspekty projektowania modulatorów Delta-Sigma w czasie ciągłym, ze szczególnym naciskiem na projektowanie dla wysokich częstotliwości zegara. Autorzy wyjaśniają idealną konstrukcję takich modulatorów w oparciu o dobrze poznany problem projektowania modulatorów czasu dyskretnego i podają przykłady projektowania w programie Matlab. Omawiają także często spotykane nieidealności w modulatorach czasu ciągłego i sposób, w jaki pogarszają one wydajność, a także bogaty materiał na temat głównych problemów (opóźnienia ścieżki sprzężenia zwrotnego, drgania zegara i metastabilność kwantyzatora) w projektach o bardzo dużej prędkości oraz tego, jak Unikaj ich. Podają także konkretną procedurę projektowania rzeczywistego obwodu dużej prędkości, która ilustruje kompromisy w doborze kluczowych parametrów. Przedstawiono także szczegółowe schematy obwodów, wyniki symulacji i wyniki testów zintegrowanego modulatora pasmowo-przepustowego działającego w czasie ciągłym 4 GHz do konwersji A/D sygnałów analogowych 1 GHz. Ciągłe modulatory Delta-Sigma do szybkiej konwersji A/D: teoria, praktyka i podstawowe ograniczenia wydajności. W podsumowaniu przedstawiono kilka obiecujących architektur modulatorów oraz listę wyzwań, które pozostają w tej dziedzinie.