Naslov
Utjecaj kašnjenja komparatora s histerezom na središnju frekvenciju asinkronog siga-delta modulatra
(The influence of the hysteresis comparator delay on the central frequency of an asynchronous sigma-delta modulator)

Autori
Matić, Tomislav

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, doktorska disertacija

Fakultet
Elektrotehnički fakultet Osijek

Mjesto
Osijek

Datum
18.05

Godina
2010

Stranica
122

Mentor
Švedek, Tomislav

Ključne riječi
asinkroni sigma-delta modulator; sinkroni sigma-delta modulator; kašnjenje komparatora s histerezom; pojačalo snage D klase; ukupno harmonijsko izobličenje; pulsno-kodna modulacija; analogno-digitalna pretvorba
(asynchronous sigma-delta modulator; synchronous sigma-delta modulator; hysteresis comparator delay; class-D power amplifier; total harmonic distorsion; pulse-code modulation; analog-to-digital conversion)

Sažetak
U radu su opisane osnovne karakteristike sinkronog i asinkronog sigma-delta (ASD) modulatora i dan je pregled trenutnog stanja u području primjene sigma-delta (SD) modulatora. U svrhu usporedbe, opisane su osnovne razlike između sinkrone i asinkrone izvedbe SD modulatora. Provedena je analiza utjecaja vremena kašnjenja komparatora s histerezom na radne značajke ASD modulatora. Matematičkim proračunima, računalnom simulacijom i izvedenim mjerenjima na modelima pokazano je smanjenje središnje frekvencije zbog utjecaja vremena kašnjenja. Za smanjenje nepoželjnog utjecaja vremena kašnjenja na radne značajke ASD modulatora predložene su dvije metode. Prva metoda se zasniva na ograničenju izlaznog signala iz integratora, čime se ostvaruje povećanje izlazne frekvencije (metoda 1), dok se kod druge metode uvodi amplitudna modulacija napona pragova histereze koja izlazni signal integratora postavlja unutar vrijednosti proračunatih napona pragova histereze. Na temelju matematičkog modela ASD modulatora, za potrebe simulacije utjecaja vremena kašnjenja i metoda za poboljšanje (metoda 1 i metoda 2), kreiran je Simulink model u programskom alatu Matlab®. U Matlab okruženju simuliran je i sklop za pretvorbu 1-bitovnog ASD signala govornog pojasa (frekvencija do 4 kHz) u sinkroni PCM m-bitovni digitalni signal. U simulacijskom programu Multisim Analog Devices Edition simulacijski model ASD modulatora primijenjen je na pojačalo snage D klase na kojem je također ispitana metoda 2. Za verifikaciju matematičkih modela mjerenjima izrađen je laboratorijski model ASD modulatora s mogućnošću primjene metode 1 i 2. Rezultatima mjerenja na laboratorijskom modelu ASD modulatora potvrđeno je poboljšanje radnih značajki ASD modulatora primjenom navedenih metoda. Na sklopu pojačala snage D klase izmjereno je ukupno harmonijsko izobličenje izlaznog signala. Dokazano je da se primjenom metode 2 faktor ukupnog harmonijskog izobličenja smanjuje u cijelom rasponu amplituda ulaznog signala.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Elektrotehnika, Računarstvo

POVEZANOST RADA