应用移动平均运算于积分三角调变技术-NPUCSIE.PDFVIP

第八屆離島資訊技術與應用研討會論文集 應用移動平均運算於積分三角調變技術 李廷恩 蘇仲鵬 俞克維 雲林科技大學 雲林科技大學 高雄海洋科技大學 工程科技研究所 電機工程系 輪機工程系 leetn@yuntech.edu.tw sujp@yuntech.edu.tw kwyu@mail.nkmu.edu.tw 摘要 類比數位轉換器的設計中，積分三角調變技術/ 便為現今極為成熟且廣為應用的技術之ㄧ 本論文主要在於探討積分三角調變技術中的 [3][6][9] ，其最大特點便在於僅需要1 bit的量化器 積分器飽和問題。相較於傳統的 PWM 技術，積分 即可達到相對於奈奎氏 (Nyquist)類比數位轉換器/ 三角調變技術利用超取樣與雜訊移頻的概念能更 12 bit 以上的解析度。所運用的技術主要在於超取 有效的抑制基頻內的雜訊量以獲得更好的 PSNR 樣與雜訊移頻的概念，同時以串接方式所設計的高 值；然而，積分三角調變技術中的積分運算仍容易 階積分三角調變器，可獲得更高的訊號雜訊比 受到雜訊的影響，因累加效應而造成積分器飽和的 (Signal-to-Noise Ratio, SNR) 。不過，高階積分三角 問題，對高階的積分三角調變器而言，此一現象尤 調變器的穩定性較差，即使透過補償技術加以改 其明顯，在無法將正確的數值傳遞給下一級積分器 善，卻也引入失真的問題。因此，有學者便將控制 的情況下，將導致積分三角調變器轉換出錯誤的數 的概念引入高階積分三角調變器進而深入相關穩 值。於是，本論文透過移動平均運算來抑制積分運 定性的研究。首先，Steiner[8]提出將積分三角調變 算中所產生的誤差累積效應，以避免積分器輸出飽 器是為非線性動態系統並利用控制理論的方法進 和的現象發生。經模擬測試，可證實透過移動平均 行設計與分析，而 Shkolnikov[4][10]把先是把一階 運算確實克服積分三角調變技術中的飽和問題。 Delta調變器看成一個滑模觀測器，並設計一個自適 應演算法來調整控制增益；之後便用傳統線性與非 關鍵詞 ：積分三角調變技術、積分飽和、移動平均 線性滑模分別對高階積分三角調變器進行設計，並 運算 比較者兩者間的性能差異。 除上述之外，還有許多相關文獻針對穩定性問 1.前言 題提出各方面的探討，不論是線性或是非線性的控 制策略，皆提供了可靠的辦法[4][5][12] 。然而，積 於早期，數位電路技術尚未被普及應用時，對 分三角調變器所強調的是低功率、高效能的 AD轉 於真實世界中所存在的物理信號，如：溫度、聲音、