Hallo zusammen, ich habe 2 Fragen bezüglich Delta Sigma Wandler. 1) Der Dezimationsfaktor für den CIC Filter wird mit N=fs/fd angegeben. Wobe fs die Abtatsefrequenz und fd die erste Nullstelle des SINC Filters ist. Es wird meistens in den Büchern angeraten fd = 2*fB*4 zu legen. Wobei fB die größte im Signal enthaltene Frequenz ist (2*fb --> Nyquist). Manchmal ist doch das verhältnis recht hoch. z.B. Abtaste Frequenz für den Modulator sei fs=1E6Hz (1MHz) und das signal habe f=4E3 Hz (4KHz) also ergibt sich eine N = 1E6/(2*4E3*4) = 31,25, ziemlich hoch wenn mann bedenkt das signal mit eine Abtastung fs am anfang 251 Abtastepunkte wird nach der Dezimation (CIC) Filter nur noch 6 Abtastepunkte. Die Frage ist wie wählt Ihr N ? 2)Ich finde unterschiedliche Formeln um die Bit breite zu rechnen. mal ist es B = L*log2(N)+Eingansbit(1 Bit eben wegen Modulator) mal finde ich B = N*log2(N*(N-1)+Eingangsbit. Nun welch niehmt Ihr? Danke mal im Voraus.
Das hängt von der Anwendung ab. Der CIC ist ja ein sehr effektiver aber nicht so guter Filter und man setzt ihn genau deshalb ein, um resourcen zu sparen. In dem Kontext muss man auch die Optimierung des Systems sehen. Gerade bei der Weiterverarbeitung ist wichtig, welche Signalanteile im Endprodukt noch vorhanden sein dürfen, bzw was umgekehrt der Filter nicht leisten muss, weil es an der Quelle schon nicht drin ist. Du faltest ja mit der Delta-Sigma-Modulation und der Filterung zwei Spektren miteinander.
Ich habe damit ein bisschen schwirkeit. In meinem Fall ist es so, dass ich ein Signal von etwa 4 Hz und eine Signal von 4KHz mit dem selben Delta Sigma wandler per Multiplexer umschalten möchte. Da sind nur die Signale drin, da ich vor dem Modulator einen jeweils ein Tiefpass habe und ausserdem die Sensoren ein gefiltertes und verstärktes Signal ausgeben. Mit fehlen hier die ideen. Bei der Simulation erziele ich von schlechte bis gute Ergebnisse. Mir fehlt noch das feine feine Fingergefühl. Sorry.
Moin, Du solltest ein bisschen weiter ausholen, was du eigentlich vor hast. Normalerweise kauft man Delta-Sigma Wandler fix und fertig incl. Dezimationsfilter im Karton. Da kanns einem egal sein, ob das ein CIC oder mehrfach querverseiltes Schlonz-Filter ist, entscheidend sind die Angaben zur Bitbreite, Stoerabstand, Linearitaet, etc. im Datenblatt. Und was gute bis schlechte Ergebnisse bei der Simulation sind, weisst auch nur du, sonst keiner. Gruss WK
Meine Firma bietet die von mir entwickelten Filter auf Anfrage in Form von IP Cores an. Erhältlich für C und VDHL. 1x Standard-Schlonz-Filter - Typ 1.2 mit allem drum und dran - Version 3 für unfähige Schlunze - bis zu 1023 TAPs parametrierbar, - symmetrisch und unsymmetrisch - bis zu 180dB SNR erzielbar - selbstspeisend - Spannungsversorgung komplett in Software - RoHs-konform, FCKW-frei - TÜV-zertifiziert nach DIN ISO 0190 922922 - spritzwassergeschützt - abriebfest
@Jürgen S. Vielen Dank für den hinweis der hat mir echt geholfen. Ich habe sowohl in der Simulation als auch auf der Zielhardware sehr gute ergebnisse erzielen können. Ich bin mit allen Messungen und Hardware und Software verifikationen durch. Vielen Dank nochmal.
Also ich habe in der Simulation erst die Ganze Hardware nachgebildet, sprich Sensor, Verstärker, Filter, Modulator, Sinc-Filter, IIR-Tiefpassfilter, Frequenz mit einem lokalen Oszilator mischen, Lockinverstärker -- Ergebniss Amplitude Ausgewertet, ich lasse mal lieber einige an Details von zwischen Ergebnissen aus. Danach auf das Zielhardware portiert und Ergebniss verifiziert, da die Zielhardware nur einen Modulator besitzt musste ich den rest ( des Wandlers) im FPGA realisieren. Bezüglich des Wandlers habe ich ehrlich gesagt nicht viel machen können, aber ich habe mir die Linearität angeschaut, jedoch habe ich viele Messdaten mit einem rauscharmen Quelle gesammelt. Da das Sensorsignal sich langsam ändert ist natürlich die errechnete Auflösung rein theoretisch, deshalb habe ich mit einer rauscharmen Quelle gemessen, später werde ich mit dithering arbeiten müssen. Aber für die kurze Zeit eine Menge, denke ich.
Dithering machen die Wandler und DACs doch heute komplett selber. Hast Du da einen Sigma-Delta nachgebaut? Ich bezweifle, ob man das händisch besser hinbekommen kann.
Hallo Markus, bei der derzeitige Hardware ist nur ein Modulator vorhanden rest mache ich im FPGA. Natürlich kann man einen fertigen kaufen, wo möglich ist er besser als der Eigenbau, aber es geht ja hier um etwas zu lernen. Nicht destotrotz, es ist immer problematisch, wenn sich das Messsignal zu langsam ändert z.B. ein konstantes Signal. Ich möchte einfach mehr über den Delta Sigma Wandler erfahren, ich möchte noch 3 bzw. 5 Ordnung irgendwann mal baun. Es ist halt ein langer Weg.
Tja dann hilft wirklich nur, viel Abtasten und stark Filtern. Dann kommt auch die Auflösung.
Was für einen Modulator setzt Du ein? Im Datenblatt des AD7401 z.B. hat es ein Diagramm, das SNR abhängig von Dezimierungsfaktor und Filterordnung angibt. Also Antwort zu Frage 1): Man wählt den Dezimierungsfaktor so, dass sich die gewünschte SNR ergibt. Antwort zu Frage 2): Siehe Richard G Lyons "Understanding DSP" Kapitel 10.14
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