Моделирование работы АЦП без коммутации

Для моделирования работы АЦП используем структуру в программе VisSim, показанную на рис. 10.6. Здесь тестовый сигнал является суммой двух колебаний различной частоты, что позволяет более наглядно рассмотреть работу АЦП и промежуточные сигналы. Устройство сравнения реализовано на сумматоре, второй вход которого имеет знак «минус». Для получения двуполярных импульсов на выходе сумматора использован блок «реле». Далее использована метка шины с символом z, что позволяет этот сигнал впоследствии использовать на других участках поля для моделирования. Этот сигнал должен представлять собой импульсы, которые являются результатом преобразования. Сигнал z поступает на вход интегратора, обозначенного символом 1/S. Далее использован коэффициент усиления, равный 10, после чего обратная связь замыкается с выхода усилителя на вход сумматора. Также цепочка, состоящая из последовательного соединения метки z, интегратора, усилителя с коэффициентом 10 и метки у, служит для вычисления полученного результата преобразования вне контура АЦП, как это могло бы быть осуществлено в устройстве, анализирующем сигналы, которое не входит в состав АЦП.

Модель сигма-дельта АЦП

Рис. 10.6. Модель сигма-дельта АЦП

На рис. 10.7 показаны сигналы в структуре, приведенной на рис. 10.6. Линия 1 показывает входной сигнал АЦП, а линия 2 — результат преобразования. Видно, что имеющаяся ошибка достаточно мала и ее знак изменяется во времени, поэтому средняя ошибка еще меньше. На рис. 10.8 показан выходной сигнал z, представляющий собой последовательность знакопеременных импульсов фиксированной величины. Этот сигнал является результатом преобразования.

Для исследования ошибки преобразования следует вычесть полученный сигнал у из входного сигнала х. Также для определения средней ошибки можно использовать фильтр низких частот, например, как показано в структуре на рис. 10.9. Там же показан знакопеременный сигнал ошибки АЦП (линия 1) и средняя величина ошибки (линия 2), которая равна нулю.

Процесс на выходе модели АЦП

Рис. 10.7. Процесс на выходе модели АЦП:

1 — входной сигнал х; 2 — аналоговый сигнал у на выходе АЦП

Модель вычислителя ошибки преобразования АЦП и ее выходные сигналы

Рис. 10.9. Модель вычислителя ошибки преобразования АЦП и ее выходные сигналы:

1 — до фильтрации; 2 — после фильтрации (ошибка после фильтрации, т.е. в среднем равна нулю)

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >