کالیبراسیون dac در مبدل های دلتا-سیگمای زمان پیوسته

با توجه به رشد روزافزون فناوری در زمینه ی دیجیتال و هم چنین تمایل زیاد به استفاده از حوزه ی دیجیتال، مبدل های آنالوگ به دیجیتال جزء مهمترین بخش های هر سیستم الکترونیکی هستند که به نوعی با دنیای واقعی در ارتباط اند. در میان انواع مختلف مبدل های آنالوگ به دیجیتال، مدولاتورهای دلتا-سیگما از جایگاه ویژه ای برخوردارند. این مدولاتورها بر اساس مکان قرارگیری مدار نمونه بردار و نگه دار به دو دسته ی زمان پیوسته و زمان گسسته تقسیم می شوند که مدولاتورهای زمان پیوسته به دلیل مزایای بسیار، از جمله توان مصرفی کمتر و سرعت بالاتر، در سال های اخیر بیشتر از نوع زمان گسسته مورد توجه قرار گرفته اند. هم چنین در کاربردهای معاصر برای رسیدن به سرعت و دقت بالا از مدولاتورهای دلتاسیگمای چندبیتی استفاده می شود. به دلیل اهمیت ویژه ی مدولاتورهای دلتا-سیگما در سیستم های الکترونیکی، توجه به پارامترهای غیرایده آلی این مبدل ها نیز بسیار مهم است. یکی از مهمترین پارامترهای غیرایده آلی، خطای غیر خطی ذاتی موجود در مبدل دیجیتال به آنالوگ چندبیتی است که در مسیر فیدبک مدولاتور دلتا-سیگما قرار گرفته است. این خطا که در اثر عدم تطابق بین المان ها به وجود می آید همانند سیگنال ورودی و بدون شکل دهی به خروجی منتقل می شود، بنابراین مستقیماً دقت و خطی بودن مدولاتور را محدود می کند. در این پژوهش ابتدا روش های مختلف مقابله با این خطا شرح و معایب مربوط به هر تکنیک بیان می شود. تا کنون در تمام پژوهش های انجام شده مبدل دیجیتال به آنالوگ دماسنجی استفاده شده در حلقه فیدبک از نوع یونری بوده است. اما در پژوهش حاضر برای اولین بار به جای مبدل دیجیتال به آنالوگ دماسنجی از مبدل کدشده به صورت دودویی استفاده می شود. نتایج شبیه سازی بر روی مدولاتور دلتا-سیگمای زمان پیوسته ی مرتبه سوم با کوانتایزر 6-بیتی، نشان می دهد مدولاتور در حالت ایده آل عملکردی مشابه با سایر مدولاتورها که از مبدل دیجیتال به آنالوگ کدشده ی دماسنجی استفاده می کنند دارد. ولی در حالت غیرایده آل کاهش عملکرد مبدل در اثر خطای غیرخطی مبدل دیجیتال به آنالوگ بسیار بیشتر بوده است. در ادامه جهت مقابله با این خطا، یک روش دیجیتال جدید پس زمینه بر اساس تکنیک های همبستگی متقابل ارائه می شود. پس از آنالیز ریاضی روش پیشنهادی، به منظور تأیید تکنیک ارائه شده، به شبیه سازی روش فوق پرداخته می شود. نتایج شبیه سازی نشان می دهد روش فوق قادر به تشخیص دقیق مقدار خطای هر المان بوده و مقدار غیرایده آلی ها را تا مقدار ایده ال بهبود می بخشد. با استفاده از مبدل دیجیتال به آنالوگ باینری به جای یونری، تعداد ضرایب قابل محاسبه و در نتیجه زمان و مدارات دیجیتالی لازم برای کالیبراسیون به شدت کاهش می یابد. هم چنین با این کار می توان بدون نگرانی از افزایش پیچیدگی مدار در اثر افزایش تعداد بیت، جهت افزایش دقت مدولاتور تعداد بیت کوانتایزر را افزایش داد.