Sigma-Delta y oversampling

Hola,

Estoy intentando entender como funcionan de verdad los ADC/DAC S-D tipo "1-bit" y similares y choco con algo a lo que no encuentro explicación. Agradecería cualquier indicación hacia una explicación completa y, si es posible, fácil de entender.

Mi problema es que no veo como es posible conseguir un slew-rate suficiente para cubrir toda la escala en X clocks, donde X es el factor de oversampling y, simultáneamente, conseguir la precisión requerida _para_cada_muestra_ en la frecuencia de muestreo base deseada.

He visto en la web de algún fabricante que emplean "1 bit" de ancho variable, lo que viene a ser un engaño disimulado de utilizar varios bits, pero aun así me siguen faltando cosas.

Por ejemplo: 16 bits efectivos a partir de 1 bit y 64x: El bit que se devuelve al integrador es modulado en función de los últimos 3 o 4 bits del comparador de manera que a medida que se detecta que todo son 0 o 1 se aumenta el peso del bit para aumentar el slew-rate.

Me sale que podemos tener una precisión de 6 (64x) + 2 (bit de peso variable) bits, que son 8, pero aun faltan bastantes mas para llegar a 16. Está claro que para señales de baja frecuencia se puede conseguir bastante mas precisión integrando mas pulsos,

128, 256, ... pero en este caso seria una falacia decir que el resultado equivale a 16 bits, pues ello solo seria para la frecuencias mas bajas, quedando bastante menos para las frecuencias próximas a la de Nyquist de la frecuencia de muestreo base (sin oversampling).

No se si me explico. Si alguien a leído asta aquí y no está mareado se merece un premio.

Saludos,

Toni

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Toni
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Hola,

Mirate algun libro de teoria de la comunicacion seguro que ahi lo encuentras... Básicamente se basa en transmitir las variaciones de la señal de forma diferencial sobre un bit, es lo mismo que una codificacion de pulsos diferencial pero con un bit y aumentando mucho la frequencia de muestreo con lo que se aumenta el ancho de banda manteniendo la SNR.

No se si me entederas pq tampoco me explico muy bien ;-) pero basicamente es eso.

Saludos. Palanka.

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Palanka

En Palanka va escriure en Thu, 8 Jul 2004 02:29:27 +0000 (UTC):

Hola Palanca, gracias por tu respuesta, por lo menos me confirma que el mensaje a salido, que aveces llego a dudarlo :-(

Si, esto es lo que yo, más o menos, ya he comprendido. Mi duda es otra: si en X bits (donde X es el factor de oversampling) tengo que pasar del valor más bajo (0), al valor más alto (65535 para

16 bits) a base de sumar deltas, es obvio que (algunas de) esas deltas tienen que ser > 1, o la suma solo llegaría a X. Por otra parte, si esas deltas son mayores y mi señal muestreada vale, por ejemplo, en una muestra 3 y en la siguiente 4, como represento ese incremento tan pequeño sumando deltas tan grandes. Lo que estoy buscando es una respuesta completa, con formulas y números, pues la mayoría de datasheets se limitan a decir que se usa una modulación de bit y el "noise shaping" para llevar el ruido de decimación fuera de la banda base del conversor, pero esto es otro tema del que también habría mucho que hablar.

Na, un telecos/electrónico de corazón siempre entiende a otro ;-)

Saludos,

Toni

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Toni

Hola,

En sigma-delta se transmite 1 bit/muestra, para que la señal transmitida mantenga su calidad se sobremuestrea aumentando mucho su frecuencia de muestreo, muy por encima de la de nyquist fs>>>>2fm.

Con deltas te refieres al tamaño del escalon de cuantizacion?? Si es asi en sigma-delta con cuantificacion uniforme esos escalones tienen todos el mismo valor asignado, que es un valor de amplitud o lo que represente, pero no esta relacionado con el numero de bits que se usan. Esto da lugar a 2 tipos de error, uno de 'sobrependiente' que es cuando la señal crece mas rapido de lo que se puede cuantizar, y otro granular cuando la señal es constante. Esto se soluciona usando cuandizacion adaptativa que cambia el valor de los escalones (delta mayuscula) segun sea necesario.

Las ecuaciones de esto son bastante complejas..

Saludos. Palanka.

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Palanka

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