Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Analysis and Design of a First - Order Delta-Sigma Modulator based on Ultra Incomplete Settling and Considering Non-ideal Effects

Nowacki B., Paulino N., Goes J.

International Journal of Microelectronics and Computer Science

|

2012

|

Vol. 3, nr 4

125-131

EN

One of the main building blocks of a Delta-Sigma modulator (ΔΣ?) is the integrator circuit. Usually this is implemented either in discrete or in continuous time domains using amplifiers. This paper analyses a ΔΣcircuit based on the implementation of passive switched-capacitor (SC) integrator using ultra incomplete settling. The behavior of a 1st order ΔΣ? is fully analyzed and explained, as well as its non-ideal effects, which become more significant for higher clock frequencies. This work compares performance of ΔΣM clocked with Fclk=100 MHz and Fclk=300 MHz. Electrical simulations show that the ΔΣM (Fclk=300 MHz) achieves a peak signal-to-noise-plus-distortion ratio (SNDR) of 67.5 dB, a peak signal-to-noise ratio (SNR) of 69.7 dB for a signal with a bandwidth (BW) of 400 kHz, while dissipating only 232μW from a 1.1 V power supply voltage, resulting in a figure-of-merit (FOM) of 165 fJ/conv.-step (simulated).

2

The impact of the randomization of the quantization error on the accuracy of measuring systems applying a digital measuring algorithm

Domańska A.

Metrology and Measurement Systems

|

2005

|

Vol. 12, nr 2

175-181

EN

In measuring systems applying a digital measuring algorithm, the measurement process is divided into two stages: Stage 1 consists in the acquisition and storage of the system's input data, based on which the value of the measurand is estimated in stage 2. The uncertainty of the stored data is translated into the uncertainty of the result of the estimation, i.e. of the result of the measurement. When analog-digital conversion with a dither signal is applied in the data acquisition system (DAQ), the quantization error is modified and the uncertainty is reduced. The present paper discusses the mechanism of the modification of the quantization error and describes the characteristics of the uncertainty of a DAQ system applying ad conversion with a dither signal.

PL

W systemach pomiarowych z cyfrowym algorytmem pomiaru proces pomiarowy przebiega w dwóch etapach. W pierwszym etapie zbierane i zapamiętywane są dane wejściowe systemu. Na ich podstawie w drugim etapie estymowana jest wartość wielkości mierzonej. Pierwszy etap jest realizowany układowo. Drugi etap jest realizowany programowo. Wynik pomiaru jest otrzymywany metodami cyfrowego przetwarzania danych. Niepewność zaewidencjonowanych danych przekłada się na niepewność wyniku estymacji, który jest wynikiem pomiaru. Zastosowanie w systemie akwizycji DAQ konwersji a-c z sygnałem diterowym, modyfikuje błąd kwantowania tak, iż niepewność ta ulega redukcji. Modyfikacja ta polega na randomizacji błędu kwantowania, który może być dzięki temu wyeliminowany w wyniku uśredniania lub filtracji. Randomizacja może być częściowa lub całkowita. Stopień randomizacji i eliminacji błędu kwantowania zależy od możliwości dobrania sygnału ditherowego gaussowskiego o odpowiednim odchyleniu standardowym (w relacji do rozdzielczości zastosowanego przetwornika A/C) lub sygnału ditherowego o prostokątnej funkcji gęstości prawdopodobieństwa i o odpowiednim zakresie zmian wartości (w relacji do rozdzielczości zastosowanego przetwornika A/C). Dla każdego z trzech przypadków: DAQ z konwersją a-c, DAQ z konwersją a-c i sygnałem ditherowym, DAQ z konwersją a-c i sygnałem ditherowym optymalnym, podano zależności określające złożoną niepewność standardową wynikającą z błędów modułu DAQ. Uzasadniono (porównując te zależności), iż zastosowanie konwersji a-c z sygnałem ditherowym dobranym optymalnie lub nie, w każdym przypadku powoduje zmniejszenie niepewności wyniku pomiaru.

3

The signal-to-noise ratio and the resolution of dither signal A/D conversion systems

Domańska A.

Metrology and Measurement Systems

|

2003

|

Vol. 10, nr 4

353-365

EN

In measurement systems applying methods, which involve advanced processing, the value of the measurand is established through a digital processing of the recorded instantaneous values of the signal. This digital processing is preceded by analog-to-digital (a-d) conversion. The impact of the a-d conversion on the measurement signal determines the extent to which the discrete signal preserves the measurand contained in the continuous signal. The parameters of the impact of the a-d conversion on the signal include the signal-to-noise ratio (SNR) and the nominal resolution (N) of an analog-to-digital (A/D) converter. The SNR may be increased and the effect of an improved N may be achieved by means of modifying the process of discretization in the time axis, by applying the oversampling method, or in the value axis, by applying dither signal quantization. The paper describes the two methods of modification and discusses their equivalence (interchangeability) from the point of view of criteria SNR and N, taking into account the theoretical procedures of the improvement of the SNR through modifying the process of discretization in the value axis, by means of applying dither signal quantization. The procedures have been developed especially for this purpose.

PL

W systemach pomiarowych, w których stosowane są metody pomiarowe z zaawansowanym przetwarzaniem, wartość wielkości mierzonej jest wyznaczana w rezuItacie cyfrowego przetwarzania zaewidencjonowanych wartości chwilowych sygnału. Poprzedza je konwersja analogowo-cyfrowa (a-c). Od wpływu konwersji a-c na sygnał pomiarowy zależy na ile informacja o wielkości mierzonej zawarta w sygnale ciągłym, zachowa się w sygnale o postaci dyskretnej. Jednym z parametrów charakteryzujących wpływ konwersji a-c na sygnał jest stosunek sygnału do szumu (SNR) i nominaIna rozdzielczość (N) przetwornika analogowo-cyfrowego (A/C). Poprawę SNR oraz efekt wzrostu N można osiągnąć modyfikując proces dyskretyzacji w osi czasu lub w osi wartości. Modyfikacja w osi czasu polega na zastosowaniu metody z nadpróbkowaniem. Modyfikacja w osi wartości polega na zastosowaniu kwantowania z sygnałem ditherowym. Przedstawiono obie metody modyfikacji oraz zagadnienie ich równorzędności (wymienności) z punktu widzenia kryterium SNR i N. Wykorzystano opracowane w tym celu podstawy teoretyczne poprawy SNR w wyniku modyfikacji dyskretyzacji w osi wartości metodą kwantowania z sygnałem ditherowym.