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Delta-Sigma A/D转换器原理
来源:本站整理  作者:佚名  2011-11-23 09:58:45




2.1 绘制电路图
    先用OrCAD Capture绘制△-∑A/D转换器电路图,如图2所示。信号源采用FREQ=100 kHz的正弦信号。偏移VOFF=0,幅度先设置为0 V,AMPL=0。

b.JPG


    为方便起见图中所有的运算放大器都使用uA741模型,因为这个模型很容易找到,实际项目中根据需要选用合适的运放。D触发器使用74LS74。在CaptureCIS Lite Edition 9.2和PSpICe Lite Version 9.2中没有74LS系列的元件符号库74ls.olb也没有仿真库74ls.lib,可以从下面的网站下载:
    http://power.teipat. gr/download/OrCAD/OrCAD%20Libraries/Library%20for%20Capture/PSPICE/
    74LS系列是低功耗肖特基型TTL器件,输入高电平最小为2.0 V,输入低电平最大为0.8 V;输出高电平最小位2.7 V,输出低电平最大为0.5 V。采用R3和R4分压将U2的输出电压转换为0~3.75 V电压,以适应TTL输入电平。74LS模型只接受正电压作为电平信号,所以可以不理会比较器U2的负电压输出。R6和R7分压15 V为2.5 V作为参考电压,将74LS74的TTL输出电平通过U3转换为V+/V-的电压信号。D触发器的时钟由DSTM1提供。从74LS74的产品手册可知,当LCR和PRE端都为高电平时,在时钟的上升沿,D触发器将输入端D的数据送到输出端Q,并锁存到下一个时钟的上升沿。这个高电平由DSTM2提供。图3是在Stimulus Editor中显示的STM1和STM2的波形,双击波形可以对它进行编辑。

e.JPG


2.2 输入信号电压幅度为0 V的情况
    从功能上说,△-∑A/D转换器的转换结果是一个由触发器输出的串行比特流。如果模拟输入是0 V,积分器将不会有趋向正或负的斜坡,积分器只响应反馈电压。在这种情况下,触发器输出将持续在“高”和“低”之间震荡输出,反馈系统前后搜索,试图维持积分器输出在0 V。图4是∑-△转换器以0 V模拟输入运行的示意图,图中方波是D触发器输出,三角波是积分器输出的。

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