71091

Analogowocyfrowy przetwornik I

Schemat blokowy analogowo-cyfrowego przetwornika l_ przedstawiony jest na rys. 8.1. Kształtowanie widma szumu kwantowania odbywa się w pętli sprzężenia zwrotnego z wykorzystaniem filtrów dyskretnych H[z) i G(z).

Filtry te wykonywane są z reguły w technice przełączanych pojemności. Czasami, gdy wymagane jest uzyskanie bardzo dużej częstotliwości próbkowania, wykonuje się je jako filtry analogowe. Okazuje się jednak, że w tym ostatnim przypadku istotnie zwiększa się czułość układu na niestabilność zegara próbkowania [1].

Układ modulatora I_, obejmujący pętlę sprzężenia zwrotnego, jest układem nieliniowym, ktorego precyzyjna analiza jest niezwykle trudna. Dlatego przyjmuje się kilka założeń upraszczających. Po pierwsze zakłada się, że układ kwantujący ma wzmocnienie jeden. Po drugie zakłada się, że szum kwantowania e[n] jest szumem białym nieskorelowanym z przetwarzanym sygnałem.

W paśmie przepuszczania układ powinien przenosić sygnał x[n] bez zniekształceń, natomiast sygnał szumu kwantowania powinien być silnie tłumiony. Jeżeli przez wooznaczymy częstotliwość środkową pasma przepuszczania to sformułowane właśnie wymagania będą spełnione jeśli lH(ej-h)l -> «>. Przebieg transmitancji G(z) nie ma większego znaczenia dla tłumienia szumów kwantowania i w wielu przypadkach przyjmuje się /G(ey /)/ = 1. Najczęściej spotykane konstrukcje przetworników l_ przeznaczone są do pracy w paśmie podstawowym. Oznacza to, że wzmocnienie filtru H(z) powinno być maksymalnie duże dla sygnału stałego. W charakterze filtru używa się integratora, ktorego transmitancja wyraża się wzorem H(z) = z-i/(l-z-i). Aby skuteczniej tłumić szumy w paśmie podstawowym można użyć kilku kaskadowo połączonych integratorów ale rozwiązanie takie niesie zawsze niebezpieczeństwo łatwej destabilizacji układu.