Könnte jemand Grenzzyklus-bezogene Störtöne erklären? Es wird angegeben, dass ein Modulator höherer Ordnung aufgrund von Grenzzyklus-bezogenen Störtönen besser ist als ein Modulator mit niedriger Stufe, aber ich habe kein Bild des Grenzzyklus. Bedeutet dies, dass die Töne im Gleichstromeingang und diese Töne im Gleichstrom mit Periode ein zunehmender Hochfrequenzton sind?
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Antworten:
Das ist leicht mit einer allgemeinen Antwort zu beantworten und immens schwer im Detail zu beantworten, dass die Leute seit Jahrzehnten Bücher und Papiere darüber schreiben.
Ich habe vor ungefähr 10 Jahren einige persönliche Erfahrungen damit gemacht, als ich einen einfachen und billigen SD-Konverter (andere Seite derselben Medaille) mit einer Mischung aus Hardware und Software implementierte und eine ganz neue Welt von Möglichkeiten entdeckte Erhalten Sie unerwartete Ergebnisse inmitten normalen Verhaltens.
Schlussfolgerungen:
SD ADC hat einige Hauptattraktionen und kann sehr kostengünstig sein, ABER vermeiden Sie nach Möglichkeit selbst implementierte SD ADC. Hier gibt es Drachen - wie das Material unten ausführlich zeigt.
Verwenden Sie beim Umgang mit Z8-Prozessoren extra lange Kahnstangen.
Hier ist die einfache allgemeine Antwort auf Ihre Frage:
Sehr grob begrenzende Zyklusschwingungen (oder Störausgänge oder was auch immer) sind Störprodukte, die in einem SD-System bei Vorhandensein eines konstanten Eingangssignals auftreten, das idealerweise "perfekt" umgewandelt werden sollte. Der konstante Eingang kann ein Gleichstrompegel einer Sinuskurve oder eine Mischung von Sinuskurven sein, die eine periodische Funktion haben, die (in gewisser Weise) [tm] mit dem SD-System interagiert (wahrscheinlich) aufgrund der Abtastperiode des SD-Systems, die nicht mit der übereinstimmt Periode des Eingangssystems ODER der SD mit mehreren stabilen Zuständen, zwischen denen sie an bestimmten Punkten im Zyklus wechseln kann. (ZB Modellbahnstrecke mit vielen Subloops und Punkten, die an bestimmten Stellen zufällig geschaltet werden).
Diese Antwort kann als "macht unerwartet lustige Ergebnisse aufgrund seiner Nin-Mlinera-Natur" zusammengefasst werden und klingt möglicherweise übermäßig naiv und simpel.
Als Demonstration dafür, wie gut sich die naive Einfachheit in den tieferen Überlegungen von Experten widerspiegelt, finden Sie diese ausgezeichnete Diskussion auf den Seiten 97 - 127. Dies ist in einem 2006 erschienenen Buch "Analog Circuit Design". In diesem Kapitel geht es darum, das Verhalten des Grenzzyklus zu nutzen, um die Leistung des SD-Modulators zu verbessern. Auf diesem Weg geben sie jedoch einen guten Einblick in die tieferen Geheimnisse.
Einblick in tiefe Geheimnisse:
Diese sehr nützliche Diashow aus Berkley EE247, Vorlesung 24, liefert eine "entmystifizierte" Erklärung und gibt vor, eine Lösung zu finden. Es sagt:
Limit Cycle Oscillation
Problem speziell bei Datenkonvertern vom Typ SD-Modulator:
In Reaktion auf Gleichstromeingänge mit niedrigem Pegel wird das Quantisierungsrauschen periodisch und einige der Komponenten könnten in das interessierende Durchlassband fallen und somit den Dynamikbereich begrenzen.
Bei SD-Modulatoren 1. Ordnung stärker ausgeprägt als bei SD-Modulatoren höherer Ordnung (z. B. 2. Ordnung)
ABER !!! - Das Folgende deutet darauf hin, dass Ursachen oder Lösungen möglicherweise nicht ganz so einfach sind.
Hier ist ein Beispiel des vielleicht am besten verwandten Inhalts von Seite 100:
Dieses Papier
Borkowski, Maciej, Digital Δ-Σ Modulation. Variabler Modul und Tonverhalten in einer digitalen Festkommaumgebung
sagt
Diese Arbeit befasst sich mit einem bekannten Problem unerwünschter Störgeräusche im Ausgangsspektrum des Modulators. Wenn ein Delta-Sigma-Modulator mit einem konstanten Eingang arbeitet, kann das Ausgangssignal periodisch sein, wobei kurze Perioden zu starken deterministischen Tönen führen. In dieser Arbeit schlagen wir Mittel vor, um sicherzustellen, dass die Ausgabezeit niemals kürzer als ein vorgeschriebener Mindestwert für alle konstanten Eingaben ist. Dies ermöglicht die Formulierung einer Beziehung zwischen der Busbreite des Modulators und dem störungsfreien Bereich, wodurch es möglich wird, die Qualität des Ausgangsspektrums gegen den Hardwareverbrauch auszutauschen.
Lösung:
Verwenden Sie Dithering (Injizieren eines rauschähnlichen Signals am Eingang): um das Quantisierungsrauschen zufällig zu bestimmen
Wenn das thermische Rauschen des Stromkreises groß genug ist, wirkt es als Dithering
Typischerweise werden beim Entwurf eines SD-Modulators C-Werte sorgfältig ausgewählt, so dass der thermische Inband-Rauschpegel das Quantisierungsrauschen übersteigt
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