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对ΣΔ的理解

热度 1已有 921 次阅读| 2021-4-8 16:14 |个人分类:芯片设计|系统分类:芯片设计| ΣΔ, ADC

我们每天不自觉的打开手机,被公众号和视频app牵着鼻子走,被动接收了大量信息,耗费精力,仔细回想,却留不下什么有意义的内容。每天输入大量信息,头脑被凌乱的知识塞得满满当当,但是在表述的时候又词不达意,这种感受越来越深,究竟是怎么了?怎么才能将知识梳理清晰,熟练掌握?

有一个解决的办法——输出,用输出倒逼输入。

所以想把自己平时所学习的内容进行梳理记录,用写下来的方式理清思路。

最近在学习ΣΔ ADC,参考的书籍主要有两本,一本是ΣΔ的经典书籍《Understanding Delta-Sigma Data Converters》第二版,这本书对理解ΣΔ ADC的基本理论很有帮助,另一本是《Design of Sigma-Delta Converters in MATLAB®Simulink®》,讲解simulink建模,提供了ΣΔ的simulink模型,便于理解,给初学者以直观的感受。这两本书,一本理论,一本实际操作,结合起来学习,可以加快理解速度。

《Understanding Delta-Sigma Data Converters》第一章中,用喝咖啡的例子,解释了ΣΔ的基本思想,大意是,张三每天去咖啡店喝一杯咖啡,咖啡卖3.47元,但是张三手里只有一沓5元大钞,第一天进店要了一杯咖啡,并付了5元钱,咖啡店给张三立了一个账户,这第一天,张三的账户上盈余1.53元,第二天,又要了一杯咖啡,此时张三的咖啡账户余额为-1.94元(负数代表欠款),欠款不够2.5元,所以张三今天不用付钱,第三天,又要一杯咖啡,此时张三的咖啡账户余额为-5.41元,欠款超过2.5元,此时张三就需要再付钱了,由于手里的钞票面值都是5元,所以张三又给了5元,此时咖啡账户余额变成-0.41元。以此类推。长期下来,张三付的钱数平均到每天,就接近每杯咖啡的价格3.47元。

这每天一杯咖啡的价格3.47元作为输入,减去前一天张三咖啡账户的盈余,就是今天张三点完咖啡后的总欠款,对这个总欠款进行判断,是否欠款超过2.5元,决定今天张三是不用付钱还是付5元钱。

总结就是,张三虽然只有一沓5元大钞,无法精确的给咖啡店一杯咖啡的价格3.47元,但是通过每天将历史总欠款进行累加,决定今天付钱不付钱,长期下来,平均付给咖啡店的钱,就是3.47元。

还有一种特殊的ΣΔ ADC,即incremental ADC,即每次转换后,都需要将analog loop filter和digital filter进行复位,广泛用在传感器测量和需要多路复用测量的场合。

不积跬步无以至千里,不积小流无以成江海,把点滴的知识进行梳理总结,融进自己的知识框架,最终形成自己的认知大厦。


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发表评论 评论 (1 个评论)

回复 ll_ago 2021-4-8 18:11
票面价格5元,相当于量化的最小单位,账户余额,就是负反馈的结果,sdm adc 其实就是一个用“离散的基本单位“去逼近输入值的过程,也就是一个多次反馈的过程。

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