РАЗРАБОТКА ИНТЕГРИРУЮЩЕГО АНАЛОГО-ЦИФРОВОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ С ПЕРЕДИСКРЕТИЗАЦИЕЙ СИГНАЛА
С ПРОМЕЖУТОЧНОЙ ШИРОТНО-ИМПУЛЬСНОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ В СОСТАВЕ ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ 

Коротков Алексей Александрович, аспирант, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40); инженер-конструктор 2-й категории, Научно-исследовательский институт электронно-механических приборов (Россия, г. пенза, ул. Каракозова, 4), E-mail: lexifer@mail.ru 

681.325.3 

DOI

10.21685/2307-5538-2020-3-7 

Актуальность и цели. Рассмотрены вопросы, связанные с выбором технического аналога из подкласса ΣΔ-АЦП, который удовлетворяет ТЗ на ИИС, и решением задачи проектирования Σ-АЦП, реализующего один из вариантов импульсной модуляции, максимально близким к характеристикам технического аналога.
Материалы и методы. Для выбора технического аналога была проведена систематизация ΣΔ-АЦП и сформирована экспертная система с интегрированной базой данных. Для разработки имитационной модели, соответствующей параметрам технического аналога, была использована программная среда NI Multisim 12.0.
Результаты. Разработана имитационная модель интегрирующего аналого-цифрового преобразователя с передискретизацией сигнала с промежуточной широтно-импульсной модуляцией в составе информационно-измерительных систем. Основные параметры разработанной модели совпадают с параметрами зарубежного технического аналога.
Выводы. Разработанная Multisim-модель ΣТ-АЦП согласно дихотомической систематизации относится к классу 1-1-1, т.е. с коррекцией, с элементами схемы, приближенными к реальным, реализуемая. 

Ключевые слова

интегрирующий аналого-цифровой преобразователь, широтно-импульсная модуляция сигнала, погрешность от краевых эффектов, технический аналог, имитационная модель. 

 Скачать статью в формате PDF

1. Ашанин, В. Н. Теория интегрирующего аналого-цифрового преобразования : монография / В. Н. Ашанин, Б. В. Чувыкин, Э. К. Шахов. – Пенза : Инф.-изд. центр ПензГУ, 2009. – 214 с.
2. Ашанин, В. Н. Виды интегрирующих аналого-цифровых преобразователей / В. Н. Ашанин, Б. В. Чувыкин, Э. К. Шахов // Измерения. Контроль. Автоматизация: состояние, проблемы, перспективы. – 2009. – № 3 – С. 47–51.
3. Lee, W. L. A novel higher order interpolative modulator topology for high resolution oversampling A/D converters: Master's Thesis / W. L. Lee. – Cambridge : Massachusetts Institute of Technology, 1982.
4. Adams, R. W. Design and implementation of an audio 18-bit analog-to-digital converter using oversampling techniques / R. W. Adams // Journal of the Audio Engineering Society. – 1986. – Vol. 34, № 3. – P. 153–166.
5. Norsworthy, S. R. Delta-Sigma Data Converters. Theory, Design and Simulation / S. R. Norsworthy, R. Schreier, G. C. Temes. – Piscataway, NJ : IEEE Press, 1997.
6. Xu, Ye. A Wideband High Dynamic Range Continuous-Time Sigma-Delta ADC for Wireless Applications / Ye Xu // Master’s Thesis at school of ICT. – Integrated Devices and Circuits. – 2010. – 77 p.
7. Schreier, R. Understanding delta-sigma data converters / R. Schreier, G. C. Temes. – New Jersey : IEEE Press, 2005. – 446 p.
8. Ашанин, В. Н. ΣΔ-АЦП: основы теории и проектирование : монография / В. Н. Ашанин, Б. В. Чувыкин, Э. К. Шахов. – Пенза : Инф.-изд. центр ПензГУ, 2009. – 188 с.
9. Шахов, Э. К. Интегрирующие развертывающие преобразователи / Э. К. Шахов, В. Д. Михотин. – Москва : Энергоатомиздат, 1986. – 144 с.
10. Ашанин, В. Н. Особенности оценки погрешности измерения преобразователей информации с передискретизацией сигнала / В. Н. Ашанин, Б. В. Чувыкин // Современные информационные технологии : сб. ст. Междунар. науч.-техн. конф. – Пенза : ПГТА, 2009. – Вып. 10. – С. 10–11.
11. Надеев, А. И. Сравнительный анализ интегрирующих АЦП с промежуточным преобразованием в сигналы широтной и разностной импульсной модуляции / А. И. Надеев // Информационно-измерительная техника : межвуз. сб. науч. тр. – Пенза : Изд-во ПГУ, 2007. – Вып. 31. – С. 99–106.
12. Ashanin, V. N. Development of Engineering Application for a Choice of Data Converters with Sigma Delta Architecture / V. N. Ashanin, B. V. Chuvykin, A. A. Korotkov, I. A. Sidorova // Selected, peer reviewed papers from the 2015 The 5th International Workshop on Computer Science and Engineering-Information Processing and Control Engineering (WCSE 2015-IPCE). – Moscow, 2015. – P. 251–254.
13. Ashanin, V. N. Realisation of Integrating Analog-Digital Converter with Intermediate Time-Impulse Modulation Using NI Multisim / V. N. Ashanin, A. A. Korotkov // Moscow Workshop on Electronic and Networking Technologies. – MWENT 2018. – Proceedings 1. – 2018. – P. 1–7.