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ΔΣ ADC が不要な高周波ノイズを巧みに除去する方法をご存知ですか？
今日のデジタル電子技術では、ΔΣ（デルタシグマ）変調技術が徐々にアナログ信号をデジタル信号に変換する主流の方法の1つになってきました。この技術の利点は、その高い効率性と安定性、特に高周波ノイズへの対応力にあります。この技術が不要な高周波ノイズを除去する驚異的な効果を詳しく見てみましょう。
ΔΣ変調は負帰還ループを通じて量子化を実行し、量子化誤差を継続的に修正し、量子化ノイズを元の信号帯域幅よりも高い周波数に移動します。
ΔΣ変調技術を使用するアナログ-デジタルコンバーター（ADC）は、主に高周波でサンプリングし、デジタルフィルターを通過して復調し、最終的に信号を高ビットのデジタル出力に変換します。このプロセスは、高周波ノイズを除去する必要性に対応するだけでなく、信号の高い精度を保証することで、実際のアプリケーションにおける ΔΣ ADC の汎用性を示しています。
従来のナイキスト レート ADC と比較して、ΔΣ ADC で使用されるオーバーサンプリング技術により、信号のタイミング精度が大幅に向上します。この技術により、デジタル部品の高速動作が可能になり、高精度の電子機器では特に重要になります。オーバーサンプリングにより、収集された信号を迅速に取得できるだけでなく、不要な高周波ノイズを効果的に除去することもできます。量子化ノイズの形状と分布により、Cancelar は基本周波数の周波数範囲内でノイズを最小限に抑え、ローパス フィルターで簡単に除去できます。
ΔΣ 変調では、高周波パルス密度変調 (PDM) を使用して信号を表現し、各パルスの周波数の変化は元のアナログ信号の強度に対応します。これにより、信号の再生が比較的簡単になり、パルスのタイミングと極性を適切に復元するだけで済みます。このプロセスでは、伝送システムは環境ノイズ干渉による信号歪みを大幅に低減し、より高い信号整合性を維持できます。
ΔΣ 変調の主な利点の 1 つであるノイズ シェーピングについて詳しく見ていきましょう。高次 ΔΣ 変調器を使用すると、ノイズを周波数内で再分配できるため、低周波信号よりも高周波量子化ノイズを除去しやすくなります。これにより、信号のダイナミック レンジが向上するだけでなく、オーディオおよびデータ伝送システムで特に重要な、より高い信号対雑音比 (SNR) も保証されます。
ΔΣ ADC はノイズシェーピングにより、ベースバンド信号の整合性に影響を与えることなく、不要な高周波ノイズを巧みに除去できます。
もちろん、ΔΣ ADC はオーディオ分野に限定されません。デジタルサウンドコンバータから高効率電源システムまで、さまざまなデバイスで使用されています。この技術の成功は、エンジニアにその潜在的な用途を探求するインスピレーションを与え続けています。一部の高度なアプリケーション シナリオでは、コンバーターの全体的なパフォーマンスを向上させるために、マルチビットまたは高次 ΔΣ 変調器を組み合わせる製品が増えています。
これまで、デジタル コンバーターは高周波ノイズの問題に対処するために複雑なアナログ フィルターに頼る必要がありましたが、現在では ΔΣ ADC テクノロジの進歩により、このプロセスは極めてシンプルになりました。これにより、エンジニアは完成品のコストを削減しながら全体的なパフォーマンスを向上させ、高品質のオーディオおよびデータ通信を実現できます。
しかし、ΔΣ ADC には多くの利点があるにもかかわらず、将来、デジタル信号の品質と効率をさらに向上させるより高度な技術が登場すると期待できるでしょうか?
