About / Advertise
Bäst upplösning får man med delta-sigma-tekniken som kombinerar en delta-sigma-modulator med ett digitalt lågpassfilter.
En delta-sigma-modulator består av en integrator, en komparator och en DA- omvandlare, sammankopplade i en slinga med negativ återkoppling. Slingan följer kontinuerligt insignalen och försöker hålla integratorns utsignal vid noll volt.
Integratorns överföringsfunktion är gjord så att bruset man får ut kan ges en speciell form.
I stället för att bruset ligger konstant över frekvensområdet hamnar större delen av bruset vid högre frekvenser. Ju högre samplingsfrekvens, fs, desto högre upp i frekvensområdet hamnar bruset.
Därmed kan man få upp bruset så att det i princip hamnar utanför det intressanta frekvensområdet, upp till f0, bara man översamplar tillräckligt mycket.
Ett digitalt lågpassfilter efter modulatorn sållar sedan bort alla ointressanta frekvenser, och därmed också det mesta av bruset.
Upplösningen kan göras upp till 24 bitar, vilket innebär att man kan mäta förändringar i mikrovolt på en femvoltsskala.
En nackdel med delta-sigma-omvandlaren är att den är långsam. Ju snabbare man samplar desto sämre blir upplösningen.
Tekniken används främst inom processindustrin, för exempelvis temperatur- och tryckmätningar där ett mycket stort mätområde med hög noggrannhet krävs.
Ännu bättre noggrannhet får man om man låter DA-omvandlaren återomvandla mer än en bit, kanske N=4 i figuren.
En del tillverkare väljer att kalla tekniken sigma-delta, andra säger delta- sigma.
I princip är det samma sak, men i en delta-sigma-omvandlare utförs vanligen kompareringen (?) före integreringen (?).
Mikael Zackrisson
