ΔΣ-ADCの原理 その7 続3rd order delta sigma ADC




 
 1.積分回路中のキャパシタンスの値による、FFT結果の変化

    キャパシタンスの値によって、周波数特性が、どのように変化するかを調べました。



    キャパシタンスの値が 

        大きい -> ノイズシェービング 大

        小さい -> ノイズが平均化される(全体のノイズフロアは、上がる)

  



2.5次 delta sigma ADC

    



    キャパシタンスの値の設定が、難しくなってきますが、

    1例として、挙げてみました。
 
 

    これは、偶然見つけた値ですので、他は、どうなんだか......

    もっと、いい特性が出ると思いますが....

    7th では、どうか? 




    V(out)でさえも、うねり始めて、収束するのに、時間がかかります。

    それに、偶然に見つけた、Cの組み合わせでの結果は、さんざんです。

    5th より、悪いFFTの結果です.......手に負えん、降参します。

    そんなんで、3rdが、主体になります。

3.3次 delta sigma ADC

    以下の、一組の組み合わせが、よさそうでした。




    各stepの収束は、きれいな直線ではないのですが、 

    出力では、高調波は僅かです。
         
    この回路では
    
      R1=430Ω、 R3=860Ω (上記回路)

    冒頭に揚げた回路では

      R1=430Ω、 R3=430Ω (冒頭の回路)

    の違いだけです。

    Cの組み合わせは、同じ。

    信号経路のRは

      Rを小さくする -> 信号の出力振幅が大きくなる

      Rを大きくする  -> 信号の出力振幅が小さくなる

    と言う傾向があります。

    冒頭の回路では

    入力が1Vp(2Vp-p)では、10KHz入力であっても歪みます

    入力が0.5Vp(1Vp-p)では、

      10KHzでは、歪みは見当たらないようですが

      50KHzでは、歪みがみられます。


    それにしても、

    入力の振幅が違うだけで

    何で、ノイズフロアが変わるんか?  さっぱりわからん......

    強信号は、ノイズをも消す? 

    次は    

    Cの値の組み合わせは同じで、入力 500mVpと、1mVpでの、10KHzでの比較です。



    手探りでは、難しいですね。
 
         zzzzzzzzzzzzzzzzz.......グオー、眠くなる。

    所で、入力信号が、7000KHzの周波数だとすると

    Q出力のスペクトラムは




    ですから、

    この状態で、FPGA内で、処理できそうに、ありません。

    バンドパス型ΔΣ-ADCを、調べ始めています。

    ここから、(私にとっての)迷路に入ります。

    例によって、当分の間、HPの更新は、無理でしょう...  みなさん、おおきに。

H.22.1.11