Добрый день.
Встала задача измерять гармоники от меандра в большом динамическом диапазоне. Вроде как надо много разрядов. Присмотрелся к сигма-дельта АЦП, до этого с ними дела не имел. И не могу понять АЧХ внутреннего фильтра, сильно страшная характеристика. Этот фильтр полезному сигналу не мешает?

Смотря что считать полезным сигналом
Обычно этот фильтр используют для подавления сетевой наводки 50 (60) Гц, устанавливая на неё один из провалов АЧХ

Вообще сигма-дельта применяются для медленных прецизионных измерений.
Для динамики вряд ли подойдёт

Так а какой смысл тогда делать таким АЦП скорость в несколько десятков киловыборок в секунду, если фильтр все равно все отфильтрует?

это теорию аналого цифрового преобразования курить надо %)

Впринципе разобрался, сигма-дельта АЦП предназначены для задач где требуется много выборок на период. А мне надо 4 выборки на период. Нашел у TI сигма-дельта АЦП у которого АЧХ фильтра имеет пологую вершину до 0.4 нормированной частоты. Мне подойдет, попробую заказать.

Не забудьте про УВХ

С сигма-дельта АЦП надо четко различать Sample Rate и Output Data Rate.
Антиалиазинговый фильтр строится исходя из Sample Rate, что существенно упрощает жизнь.

А в сигма-дельта АЦП его разьве нет?
Чето немного запутался, в блок схеме действительно нет схемы выборки и храния. А в документации написано 105 kSPS Data Rate. То есть как я понимаю 105 именно киловыборок в секунду и тогда какая разница между Sample Rate и Data Rate если опрашивать АЦП с той же переодичностью? Как я понял из описания такой АЦП циклически модулятором преобразует аналог в код и поидее должен запоминать сигнал вначале преобразования, иначе каша получится. Или я чето не так понял?

Не правда. Или вы считаете аудиосигнал медленноменяющимся и прецизионным? Аудиокодеки сделаны на сигма-дельта АЦП.

АЦП без УВХ наверно щас не бывает, я по крайне мере не встречал. Наверно что-то другое имелось ввиду.

Data Rate это скорость выдачи данных по цифровой шине АЦП на ваш хост контроллер. Sample Rate это частота оцифровки сигнала. Для сигма-дельта АЦП частота оцифровки составляет десятки мегагерц, обычно это частота 2^n, например 16384 кгц. Если полоса вашего сигнала не превышает сотни килогерц то на входе даже фильтр не нужен. Внутренний цифровой фильтр, наверняка можно отключить, если он вам мешает. В аудиокодеках его можно отключить.

Тогда на выходе Вы получите битовый поток с модулятора, который всё равно придётся фильтровать.

Для примера возьмём АЦП ADS1271 в режиме "High-Speed", тактировать будем Fclk = 27 MHz
В этом режиме частота семплирования входного сигнала будет составлять Fclk/4, т.е. 6.75 МГц. С этой частотой на выходе сигма-дельта модулятора будет получаться однобитный поток, который подаётся на вход цифровых фильтров и дециматоров.
Далее происходит фильтрация и децимация входных отсчетов. Для режима "High-Speed" коэффициент децимации = 64.
Т.е. получаем Output Data Rate = Fclk/(4 * 64) = 105.46875 kSPS.

О, как раз к этой АЦПухе присмотрелся

Я Вам советую посмотреть на AD7765.
В отличии от ADS1271 у него:
+ дифф. усилитель с малым коэф. гармоник внутри
+ буфер опоры уже внутри
- он может работать только как мастер на последовательной шине
- логические сигналы с уровнями 2.5 В
- нет возможности напрямик получить сигнал с выхода модулятора (однобитный поток без фильтрации)
- неравномерность АЧХ в полосе 0.1dB

Если минусы не пугают, берите его. У нас с ним серийная продукция идёт. Подводных камней не замечено.

Если кратко
Сигма-дельта модулятор всегда работает на заведомо большей частоте, чем полоса полезного сигнала. Это необходимо для размазывания ошибки квантования по широкому спектру частот. Модулятор имеет хитрую характеристику передачи. Он по разному пропускает сигнал и шум. Коэффициент передачи сигнала обычно либо равен единице во всей полосе частот от нуля до частоты Найквиста, либо представляет собой ФНЧ. Кэффициент передачи шума представляет собой ФВЧ, который сильно ослабляет шум в узкой полосе около нуля и вносит усиление в шум на высоких частотах (это классический low-pass сигма-дельта). Выход самого модулятора чаще всего однобитный, иногда несколько бит (но это обычно в ЦАПах). Дальше стоит фильтр, задача которого весь внеполосный шум убить, и как правило децимировать сигнал, поскольку при малой полосе высокая частота оцифровки выходных данных не нужна. На выходе этого фильтра чистый полезный сигнал с большим количеством разрядов.
А вот про какой внутренний фильтр говорите Вы, можно понть только если Вы напишите конкретную микросхему

Да действительно, я не о том фильтре. Я все на своих аудиокодеках зациклился. Там часто бывают фильтры которые работают уже с низкосоростными данными. Например, фильтр предыскажений - 6дБ на октаву, полосовой фильтр. Микросхемы SSM2602, AD73322

А немножко не в тему. Мне нужно именно сигма дельта и однобитовый поток чтобы был. А фильтр хочу в Циклоне сделать какой надо. Почему-то все сигма дельта имеют внутренний фильтр и не такой как надо. А мне надо до 200 кГц полосу и хватит 90 дБ. Нужен сигма дельта, чтобы не делать входной аналоговый фильтр. Нужен недорогой и малопотребляющий. Есть ли такой класс приборов?

Пугают, мне внутренний усилитель не очень нужен, а нужно разветвить вход АЦП на три, поэтому усилители нужны будут внешние, на моем камне сигнал трехвольтовый.

Тоже искал такую штукуёвину.

AD7400, AD7401 - гальванически развязанные сигма-дельта модуляторы второго порядка. На выходе клок и поток бит с модулятора.
Сейчас применяем AD7401A. MCLK = 6МГц. В программе децимация = 2000. Цифровой ФНЧ с полосой пропускания 925 Гц. Спектральный шум (4096 БПФ) примерно -120 дБ на палку.
Аналогичные чипы есть у TI и Avago.

Если надо чтоб внутри чипа был более высокопорядочный сигма-дельта модулятор, поток с которого можно вытащить наружу, то:
ADS1271 (а также другие м/сх из серии ADS127_) (есть конфигурация Modulator Output) от Техас Инструментс

AD7760 от Аналог Девицес.

Как вариант - посмотреть на аудиокодеки. Есть стандарт звукового потока SACD, по сути это поток от/для сигма-дельта модулятора.

Если найдёте какие-либо другие варианты - отпишите мне пожалуйста, т.к. тема для меня тоже актуальна.

Спасибо за подробные наводки.
А сигма-дельта АЦП на рассыпухе (+ ПЛИС) сделать насколько возможно? Где взять скоростной компаратор? Можно ли в качестве него применить простой логический элемент?

Страшная связка прецизионной аналоговой части и достаточно шумной цифровой.
Будет сильное влияние паразитных параметров разводки. То, что в чипе занимает доли квадратного миллиметра, на плате займёт ого-го.

Ищите компромиссы. Или погружайтесь в исследования.

Вот совсем недавно буржуи такую статью опубликовали
http://www.eetimes.com/design/programmable...grammable-logic

И КИТ нашелся: http://www.stellamar.com/docs/Audio_EVB_User_Guide.pdf