Типы сигма-дельта модуляторов
Сигма-дельта модуляторы разделяются на два типа, в зависимости от того, где расположен их источник тактирования: модуляторы с внутренней синхронизацией и внешней синхронизацией.
1. Источник тактирования модуляторов с внутренней синхронизацией располагается на первичной стороне изоляционного барьера (там же, где и сам чип модулятора/энкодера), рабочая частота источника составляет 10 МГц или 20 МГц.
Тактовый сигнал кодируется вместе с входным сигналом и передается через изоляционный барьер на декодер, где происходит их разделение.
2. Источник тактирования для сигма-дельта модулятора с внешней синхронизацией подключается ко входу, расположенному на вторичной стороне изоляционного барьера, после чего тактовый сигнал передается на декодер и чип модулятора через отдельную оптопару.
Диапазон частоты работы внешнего источника тактирования составляет от 5 МГц до 25 МГц.
В обоих типах модуляторов после передачи входного сигнала через изоляционный барьер происходит его преобразование в цифровую форму (нули и единицы) на декодере. На рисунке ниже представлены упрощенные блок-схемы сигма-дельта модуляторов с внутренней и внешней синхронизацией.
Таким образом, сигнал, представленный в аналоговом формате на входе, преобразуется в цифровой сигнал на выходе.
В таблице 1 приведены данные по напряжению входного сигнала, идеальным значением плотности нулей и единиц на выходе и коде АЦП. Данные, полученные с выхода модулятора в битовом формате отправляются на микроконтроллер для дальнейшей обработки.
Для усреднения или прореживания массива дискретизированных бит используются специальные прореживающие фильтры Sinc3 в формате ПЛИС или микропроцессора. Регулировка разрешения и задержки фильтра настраивается посредством изменения коэффициента прореживания (чем больше длительность задержки, тем выше разрешение).
Дмитрий Антонов, эксперт по силовой электронике EBV Elektronik, поможет подобрать подходящий тип модулятора в зависимости от требований вашей системы: