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Sigma Delta ADC Modeling

时间:10-02 整理:3721RD 点击:
Sigma Delta的建模,遇到一个问题:
用SNR=f(Order,OSR,N)的公式来建模的SNR,其噪声只考虑了量化噪声,建模得到的拓扑参数通过simulink搭建后仿出来 是有明显谐波分量的;也就是ENOB=f2(SDNR)。ENOB并不是预期的(f(Order,OSR,N)-1.76)/6.02.

问题是,是否可以在建模的公式中 就将Distortion考虑进来?使得仿出的ENOB符合选择Order,OSR,N时的预期?
(以上暂未考虑非理想因素建模)

建模得到的拓扑参数通过simulink搭建后仿出来 是有明显谐波分量的
---- 1 bit SDM?

嗯1bit,是因为量化位数太低 谐波失真更明显引起?

难道谐波失真也考虑在Margin中?大伙没有思考这个问题吗

1-bit quantizer QTC (quantizer transfer curve) is very input dependent 用cubic approxmate出来,可以看到3阶分量。虽然这个distortion是加在quantizer那里,可以被NTF Filter,但是被Filter后的份量,depends on NTF,还是很有可能在output PSD显露出来。
这方面,Temes在教科书,Delta-Sigma Data Converters中,3.3.1章节有详细论述,你可以看看。

嗯 确实是quantizer问题。不过还是有个疑问:通过SNR=f(L,OSR,N),(N为量化位数)来选择L/OSR/N后,而NTF=synthesizeNTF(L,OSR) 却与N无关,
这样一来,选择不同的N时,L,OSR不同,得到的NTF也不同,NTF对应的SNR与我的SNR spec也必将不同。
这个问题在哪里?

你可以这么想。选择不同的N,使得rough ADC的quantization noise level不同。(N越大,level越低)。
N决定了rough ADC的noise 基准, OSR/L决定了NTF在这个基准下,noise shaping的力度和效果。
ADC综合的SQNR是由N/OSR/L一起决定。

OK 基本上想通了!
另外,在system-level design 时,SNR的Margin一般留多少合适?

SQNR一般留個20dB margin

OK!朋友 谢谢你!


请教下,你知道这个图是怎么仿真得到吗?



没特意做过这个图。一般就是直接看NTF了。
这个图要做,可以把spice的数据取出来,在matlab plot出来吧。

这个是SDM的开环仿真,impulse response check,验证稳定性,感觉是在MATLAB/simulink里面建模仿出来的。将simulated与expected对比,至少expected是simulink建模仿的,但不知道如何仿的?
我看的是understanding那本书,这个问题我书上和网上都没找到来源线索。非常困惑

expected 就是simulink model跑出来的啊。

那是怎么仿的?有代码示例吗
1,图中提到的“L1imp”我看SDTool里面没有这个函数。(有个impL1 可以得到一组离散序列,但和图片的数值规律不太像);
2,expected的 impulse response 有to X1或to X2之分(不同节点)。我提到的impL1也不能指定节点 来得到不同序列。

N 越大, 系统越随机,刺儿(tone)越低。无法手算, 只能仿真。怕噪声还是怕刺儿看应用。 声学里怕刺儿,因为人耳朵听刺儿容易。通讯里只管信噪比,刺儿和噪声一样。图像处理里没研究过。 设计时有时用大N不是因为OSR 不够,是因为降低刺儿。当然用dither 也可以降低刺儿,但噪声增加。

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