Convertoare analog numerice cu supraesantionare

Convertoarele cu supraesantionare se bazeaza pe utilizarea unui CAN    intr-o structura ce functioneaza in regim de supraesantionare si cuantizare diferentiala cu scopul cresterii rezolutiei prin reducerea erorilor de cuantizare. Performantele unui astfel de convertor pot ajunge pana la o rezolutie de 16 18 biti pentru semnale cu banda de frecventa de pana la 50 kHz si la rezolutii de 8 10 biti pentru un semnal banda de frecventa de pana la 5 10 MHz.

Raportul de supraesantionare, notat M este raportul intre frecventa impulsurilor de clock si frecventa Nyquist a semnalului de intrare. Acest raport poate fi intre 8 si 256. De asemenea, banda de frecventa a semnalului de intrare este invers proportionala cu raportul de supraesantionare.

Principalele avantaje ale acestor tipuri de convertoare sunt :

- circuitele ce intra in componenta unui astfel de convertor sunt in cea mai mare masura circuite numerice;

- obtinerea de rezolutii ridicate;

- cuatizarea pe un bit necesita un CNA de 1 bit ce nu introduce erori INL si DNL

- furnizeaza mijloacele necesare cresterii preciziei in detrimentul vitezei.

Principalele dezavantaje ale acestor tipuri de convertoare sunt :

- dificultatea modelarii si simularii;

- limitarea benzii de frecventa la valoarea data de frecventa de clock divizata cu factorul de supraesantionare.

Schema bloc a unui convertor analog numeric cu supraesantionare este urmatoarea (figura 5.62) :

- Circuitul de filtrare previne posibilele erori de aliere datorita frecventelor ce depasesc frecventa ne lucru

- Circuitul de esantionare este necesar oricarui circuit de conversie analog numerica

- Circuitul de cuantizare decide care este cea mai apropiata valoare a tensiunii analogica de valoarea tensiunii esantionate

- Circuitul de codare digitala converteste informatia cuantizata intr-un semnal numeric

Fie :

f_B = banda de frecventa a semnalului analogic

f_N = frecventa Nyquist ( = 2f₀ )

f_S = frecventa de esantionare sau de clock

factorul de supraesantionare

Spectrul de frecventa corespunzator unui CAN cu supraesantionare este prezentat in figura 5.63 urmatoare :