| A
DIGITÁLIS JELFELDOLGOZÁS ESZKÖZEI
Adatkonverterek (az analóg "átjáró"): A/D és D/A átalakítók Témakörök |
 nyomtatott
anyag Pápay Zsolt ADATKONVERTEREK (az analóg "átjáró") title.pdf |
"DSP" is a buzzword of the '90s. [D. Smith ] DSPs in 2000 became the largest processor-market segment, passing the traditionally strong 8-bit-microcontroller market. ["DSP Directory 2000 | 2001 | 2002 | 2003 | 2004 | 2005 | 2006 | 2007 "] DSP is a religion trying to make all non-believers, believers. [F. Taylor ] For really high-performance systems, world-class DSPs need to be matched with world-class mixed signal circuits and system design. [P. Welsh] A/D converter - think of it as the camera of the DSP system; to a DSP system, the D/A converter is the movie projector. [ R. Olson] ADC is the most prominent and widely used mixed-signal circuit [ ITRS 2001 2005 ] Oversampling conversion techniques represents
an unique overlap among signal-theory, There is one additional element that is always
present in a
data system |
Rendszer szint (tartományok, funkcionális dekompozíció)
A mint analóg . Analóg jel (folytonos,
fizikai mennyiség), sávszélesség és dinamika (jel-zaj arány).
Jelkondícionálás
D mint digitális . Digitális adat (diszkrét ,
numerikus minták), adat-gyakoriság és bitszám. Adatinterfész
(soros, párhuzamos)
A/D átalakítás (jel digitalizálás) . Beágyazott
mintavétel, arány kvantálás (osztás, kerekítés) és kódolás
(fixpontos BINáris kód: RJ = right justified, LJ = left
justified). Elemi (1 bites)
A/D : analóg komparátor.
D/A átalakítás (jel rekonstrukció). Tartás (NRZ, RZ mód),
hibrid szorzás. Bipoláris átalakító: komplemens ill. offset kód.
Elemi (1 bites) D/A : jel
(referencia) kapcsoló
Univerzális kontra jelspecifikus, önálló
(stand alone, COTS = commercial off the self) kontra
rendszerbe-integrált (macrocell, SoC = System on a Chip)
eszközök
Architektúra szint (algoritmusok, struktúrák )
Nagy
mintagyakoriság ("Nyquist-rate" átalakítók, ún. PCM
típus) . Egyedi numerikus mintákra optimalizált, a
mintagyakoriságnak megfelelő sávszélességű eszközök
Finom felbontás ("OS: oversampling [multi-rate]" átalakítók,
ún. DSM típus) . Minta-sorozattal operáló
(data-stream; túlmintavételezés, zajformálás [moduláció] és
zajcsökkentő szűrés műveleteket alkalmazó), korlátozott
sávszélességű eszközök
Eszköz minősítés (" ABC leves ";
IEEE Std 1057, IEEE Std 1241, DYNAD,
IEEE Std 1658 )
Kvázi-statikus ( jel-független: DC, "egyen"jel;
"fingerprint") . OE, GE, DNL, INL, monotonicity, NMC
Dinamikus ( jelfüggő: AC, váltakozó jel) . Idő
(sine-fit), frekvencia (FFT) és statisztikai (histogram)
tartomány. SNR (SNHR), THD (SDR), SINAD (SNDR) [
calculator · pdf ], SFDR [ INL vs. SFDR ],
ENOB [ FOM ],
ERBW, FPBW, IMD, MTPR, NPR ...
D/A átalakítók
Nyquist DAC . Algebrai modell. Párhuzamos (bináris,
"unary", szegmentált; resistor-ladder, current-steering), soros
(pipeline, ciklikus). Interpoláló D/A. Szorzó D/A
OSDAC . Alapmodell (elsőrendű, 1-bit, LP = low pass).
Zajformáló (NS = noise shaping, NC = noise cancellation)
topológiák, multi-bit, linearizálási technikák (DEM = dynamic
element matching, MS = mismatch-shaping)
A/D átalakítók
Nyquist ADC . Párhuzamos (flash), karakterenkénti
(subranging; algebrai modell, half-flash, SAR, pipeline,
ciklikus), analóg tartomány-átlapolás (folding and
interpolating), időben/amplitúdóban - átlapolt működés
(time/quantization - interleaved). "Decimáló A/D". Aránymérő A/D
OSADC . Alapmodell (elsőrendű, 1-bit, LP).
Túlmintavételezés csökkentés (magasabb-rendű, kaszkád,
multi-bites zajformáló topológiák). Sávszelektív (BP = band
pass) modulátor
Jelkondícionálás, referencia, időzítés, adatinterfész, tápellátás ...
Elméleti háttér (a szükséges plusz
...)
Mintavétel (diszkrét-idő) . Nyquist zónák:
képmások (images), hasonmás (alias), koherens mintavétel (véges
mintaszám, periódikus mintasorozat), sávkorlátozó analóg szűrés
(AAF, AIF), túlmintavételezés, kontrollált
alulmintavételezés (keskenysávú mintavételi tétel)
Mintagyakoriság váltás (sebesség-konverzió) .
Interpoláció (minta sűrítés; ZOH, lineáris, SINC), decimálás
(minta ritkítás)
Kvantálás (diszkrét-amplitúdó) . Intervallum megjelölés,
hiba, zajmodell (amplitúdó-eloszlás, spektrum), SQNR kontra SFDR , effektív
bitszám (ENOB),
dither , zajcsökkentés a sávszélesség rovására
(effektív bitszám javítás, feldolgozási nyereség), zajformálás
(DSM = delta-szigma moduláció; but
which name? ), zajkioltás (NC = noise cancellation,
kaszkád struktúra)
Zajkorlátok (kvantálási-zaj ekvivalenciák) . Termikus
zaj, apertura hiba (sampling [clock] jitter ), komparátor
döntési-bizonytalanság
Szűrés . Analóg, diszkrét idejű, digitális
| Harry
Nyquist and Claude
Shannon The Tsiuqyn sampling theorem · Nyquist was just an alias Dominico Quantizino Evolution: Back to Digital |
