4. THIẾT KẾ VÀ MÔ PHỎNG CÁC KHỐI TRÊN CADENCE
4.2. Modulator bậc 1
Một kỹ thuật quan trọng để chuyển đổi chính xác tín hiệu tương tự từ tín hiệu số trong bộ DACs là Delta Sigma Modulator. Kỹ thuật này sử dụng phương pháp xử lý tín hiệu sốđể làm giảm độ phức tạp của các thành phần tương tự và giảm sự khó khăn trong thiết kế khi thực hiện với các thành phần tương tự này. Tuy nhiên, trong đề tài này chủ yếu sử dụng Delta Sigma Modulator bậc một với
độ phân giải cao nhưng với một số bit không chính xác. Đểđạt được độ chính xác cao thì bộ Delta Sigma bậc cao được sử dụng. Nhưng ởđây chúng ta chỉ tập trung vào bộ Delta Sigma Modulator bậc một.
Hình4. 2 Sơđồ khối của Delta Sigma bậc một
Bộ Delta Sigma DAC sử dụng vòng hồi tiếp sốđể tạo ra tín hiệu bitstream. Ngõ ra của bistream tỉ lệ với tín hiệu ngõ vào. Sau đó bitstream sẽđược đưa qua bộ analog low pass filter để tạo ra tín hiệu tương tự.
Trong quá trình thiết kế chúng tôi nhận thấy bộ Delta Modulator có thểđơn giản được. Khi đó chúng sẽ trở nên đơn giản hơn và chúng ta sẽ dễ dàng thiết kế
hơn.
Xét bộ Delta ta thấy:
• Nếu tín hiệu DACout = 1 thì sau khi qua bộ Delta thì tín hiệu ngõ ra sẽ có hai bit 1 ở trọng số cao nhất (MSB) các bit còn lại sẽ là bit 0. • Nếu tín hiệu DACout = 0 thì sau khi qua bộ Delta thì tất cả các bit
ngõ ra sẽ là bit 0.
Dựa vào hình 4.2 ở trên. Ta thấy: với N bit ngõ vào (DACin) và N+2 bit ngõ ra của bộ Delta khi qua bộ Delta Adder thì tín hiệu ngõ ra (∆out) sẽ là sự kết hợp của tín hiệu N bit DACin và N+2 bit ngõ ra của bộ Delta. Kết hợp với tính chất của bộ Delta ở trên ta thấy:
• Nếu tín hiệu DACout = 1 thì tín hiệu ∆out sẽ có hai bit 1 ở trong số
cao nhất và N bit còn lại sẽ là các bit đầu vào DACin.
• Nếu tín hiệu DACout = 0 thì tín hiệu ∆out sẽ có hai bit 0 ở trong số
cao nhất và N bit còn lại sẽ là các bit đầu vào DACin.
Kết luận: trong thiết kế chúng ta không nhất thiết phải thiết kế bộ Delta Adder và bộ Delta. Khi đó trong N+2 bit ngõ vào của bộ Sigma Adder thì hai bit có trọng số cao nhất sẽ là tín hiệu DACout, còn N bit còn lại sẽ là N bit DACin như
hình 4.3.
Hình4. 3 Sơđồ Schematic của bộ Delta Sigma 8bit