Guten Morgen, Ich beschäftige mich zur Zeit mit dem Funktionsprinzip des Delta-Sigma Wandlers. Verständnisprobleme habe ich bei der Funktionsweise des Noise-Shapings. Dass das Rauschen im Frequenzspektrum in Signalbereiche, die für die weitere Signalverarbeitung ohne Bedeutung sind, verschoben werden und das Signal anschließend digital gefiltert wird ist mir klar. Jedoch die Theorie diesbezüglich nicht. "Durch das Summieren der Fehlerspannung arbeitet der Integrator als Tiefpass für das Eingangssignal und als Hochpass für das Quantisierungsrauschen. So wird ein großer Teil des Quantisierungsrauschens in Richtung höherer Frequenzen verschoben." (http://www.maximintegrated.com/en/app-notes/index.mvp/id/1870) Kann mir vielleicht jemand dieses Verhalten genauer erklären? Grüße
Am besten Du besorgt Dir eine Sigma-Delta toolbox für Matlab und schaust Dir die Signale an. Ich hab zwar schon selbst einen Wandler 2. Ordnung gebaut, aber erklären ... umpf Das Quantsisierungsrauschen wird halt frequenzmässig vom Signalband getrennt, so dass ein digitales Filter leicht Signal und Quantisierungsrauschen trennen kann.
Das Blockdiagramm in Bild 4 in der Appnote kann leicht in C oder Matlab/Octave selbst programmiert werden. Dauert 5 Minuten, und dann macht man eine FFT vom Bitstrom und sieht das das mit dem Noise-Shaping wirklich funktioniert. Ohne Matlab/Octave wird es schwierig, weil ohne FFT kann man den Bitstrom nicht frequenzmässig anschauen. Ein Wandlermodell 2. Ordnung kann man ebenfalls selbst schreiben, bisschen googeln. Da sieht man dann dass das noise-shaping noch besser funktioniert. Ab 3. Ordnung wird man Stabilitätsprobleme bekommen wenn man sich nicht auskennt.
Hier ist nen schönes tutorial: http://www.beis.de/Elektronik/DeltaSigma/SigmaDelta.html Cheers Detlef
Vielen Dank für die Antworten. Ich habe den Modulator in Simulink aufgebaut. Jedoch fehlt mir die Toolbox für die FFT. An der Implementierung mit einer embedded matlabfunktion scheiter ich leider noch. das Ergebnis würde aber vemutlich so aussehen: http://www.maximintegrated.com/en/images/appnotes/1870/1870Fig05.gif Aber weswegen wird das Rauschen in die höheren Frequenzbereiche verschoben? Grüße
Das Rauschen wird verschoben weil Integratoren nunmal frequenzabhängig arbeiten.
Ist mir auch nicht durchsichtig. Der Integrator dämpft meiner Vorstellung das Rauschen, aber ein Verschieben will sich mir nicht erklären.
Vorstellung ist Mist. Zieh Dir Artikel rein, wer z-Transformation kann ist dann klar im Vorteil. Anschauung versagt bei diesem Schaltungstyp, ist so.
Schau mal hier: http://www.hobby-roboter.de/forum/viewtopic.php?f=5&t=141 Da kannst das Sigmal-Delta-Prinzip praktischa ausprobieren.
Vielen Dank erstmal. Ich habe mich nun einmal etwas intensiver mit dem Thema/Z-Transformation befasst. Mir ist nun klar, dass das Quantisierungsrauschen verfahrensbedingt hochpassfilterähnlich gefiltert wird. Jedoch erschließt sich mir immernoch nicht weswegen dies zu einer Verlagerung der Rauschleistung hin zu hohen Frequenzen entspricht. Grüße
Wenn Du es Dir im Zeitbereich ansiehst, was passiert, ist es auch klar, meine ich: Ein niederfrequentes Signal muss lange kriechen, um ganz unten wieder mal einen Bitwechsel zu machen. Da hat es dann alle paar Jubeljahre mal einen Sprung. Gibt man das auf einen Filter hat man ein Störrauschen im Bereich der Frequenz, die sich aus dem Steigung und der Quantisierungsgenauigkeit ergibt. Durch das Noise Shapen werden aber quasi PWM-artige Pulse erzeugt, die nach der Filterung mehr/zusätzliches HF-Rauschen haben, bei denen die NF aber sauber abgebildet wird.
Ein ex-Seminarleiter schrieb: > Durch das Noise Shapen werden aber > quasi PWM-artige Pulse erzeugt, die nach der Filterung mehr/zusätzliches > HF-Rauschen haben, bei denen die NF aber sauber abgebildet wird. Gut erklärt. Danke.
>Habe gerade diesen Artikel Dithering gefunden und etwas >vervollständigt. > quasi PWM-artige Pulse erzeugt, >Gut erklärt. Danke. Manchmal sind didaktische Vereinfachungen ganz nützlich, aber manchmal auch falsch. Es sind keine PWM-artigen Impulse. PDM ( Puls Dichte Modulation ) ist das Stichwort. http://en.wikipedia.org/wiki/Pulse-density_modulation
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