MDS est une technique pour améliorer les performances des convertisseurs N / A. Son histoire remonte à la section de conversion N / A MMB (Multiple Multi-Bit) du processeur numérique DC-91 introduit en 1992, qui avait un grand nombre de convertisseurs D / A multi-bits fonctionnant en parallèle. Cela a également constitué la base des développements MDS +, MDS ++, MCS et MCS + . Le convertisseur MMB D / A réduit les erreurs de conversion en utilisant plusieurs convertisseurs D / A connectés en parallèle. Le résultat est une plage dynamique plus élevée, une meilleure linéarité et une distorsion harmonique plus faible, ainsi qu'une amélioration dans d'autres domaines. <br /> La figure 1 montre un schéma de principe du principe MMB. Le même signal numérique est fourni à chaque convertisseur, et les sorties analogiques des convertisseurs sont additionnées pour arriver au signal de sortie global.
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Fig.1 Principe de fonctionnement du MMB
Du fait que les sorties des convertisseurs sont additionnées, la sortie globale augmentera d'un facteur n lorsqu'il y aura n convertisseurs. Cependant, les erreurs de conversion survenant dans chaque convertisseur ont des propriétés différentes (elles n'ont pas de relation de phase fixe) et ne totalisent donc pas n fois. Au contraire, le facteur d'augmentation d'erreur ici est la racine carrée de n (<racine> n). D'un autre côté, la relation entre le niveau de sortie et l'erreur de conversion est 1 / <root> n. Cela signifie que l'erreur de conversion devient 1 / <root> n. Par conséquent, toutes les caractéristiques de performance importantes du convertisseur N / A telles que la plage dynamique, la linéarité, le THD, etc. sont améliorées. Dans le cas du DC-91, seize convertisseurs N / A 20 bits sont utilisés en parallèle, ce qui signifie que par rapport à un seul convertisseur, l'erreur de conversion est de 0,25 (= 1 / <root> 16), ce qui se rapproche étroitement de 20- performances de bits.
Fig.2 Amélioration des performances de distorsion en fonction du nombre de convertisseurs N / A
Un avantage majeur du principe MMB est le fait que ses améliorations de performances sont obtenues uniformément sur toute sa plage de fonctionnement, indépendamment de la fréquence ou du niveau du signal. Cela résout élégamment l'un des problèmes majeurs inhérents aux convertisseurs N / A multi-bits conventionnels, à savoir la linéarité à des niveaux de signal très bas.
La figure 2 montre les résultats de la mesure de la distorsion en fonction du nombre de convertisseurs N/A. La différence faite par un nombre plus élevé de convertisseurs est clairement évidente. Semblable à MMB, le principe MDS (Multiple Delta Sigma) utilise plusieurs convertisseurs delta-sigma qui fonctionnent en parallèle. Il en résulte une amélioration des performances étonnante par rapport à un seul convertisseur. MDS + et MDS ++ représentent des avancées récentes qui poussent le principe MDS encore plus loin. Comme le montre la figure 3, les signaux de sortie analogiques des convertisseurs N/A ne sont plus simplement additionnés, mais une disposition ingénieuse pour les composants de signal de phase normale et de phase inverse est utilisée. L'additionneur de tension dans la section d'amplification fonctionne également séparément pour la phase normale et la phase inverse. Cela a pour effet de répartir et de lisser le processus d'addition, résultant en une excellente stabilité du circuit et des niveaux de bruit extrêmement bas.
Fig.3 Principe de fonctionnement de MDS ++
Fig.4 Linéarité du convertisseur MDS ++
La figure 4 montre la linéarité étonnante d'un convertisseur D / A MDS ++. La ligne pratiquement droite est due à l'absence presque complète de distorsion et de bruit.
MDS est une technique pour améliorer les performances des convertisseurs N / A. Son histoire remonte à la section de conversion N / A MMB (Multiple Multi-Bit) du processeur numérique DC-91 introduit en 1992, qui avait un grand nombre de convertisseurs D / A multi-bits fonctionnant en parallèle. Cela a également constitué la base des développements MDS +, MDS ++, MCS et MCS + . Le convertisseur MMB D / A réduit les erreurs de conversion en utilisant plusieurs convertisseurs D / A connectés en parallèle. Le résultat est une plage dynamique plus élevée, une meilleure linéarité et une distorsion harmonique plus faible, ainsi qu'une amélioration dans d'autres domaines. <br /> La figure 1 montre un schéma de principe du principe MMB. Le même signal numérique est fourni à chaque convertisseur, et les sorties analogiques des convertisseurs sont additionnées pour arriver au signal de sortie global.
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Fig.1 Principe de fonctionnement du MMB
Du fait que les sorties des convertisseurs sont additionnées, la sortie globale augmentera d'un facteur n lorsqu'il y aura n convertisseurs. Cependant, les erreurs de conversion survenant dans chaque convertisseur ont des propriétés différentes (elles n'ont pas de relation de phase fixe) et ne totalisent donc pas n fois. Au contraire, le facteur d'augmentation d'erreur ici est la racine carrée de n (<racine> n). D'un autre côté, la relation entre le niveau de sortie et l'erreur de conversion est 1 / <root> n. Cela signifie que l'erreur de conversion devient 1 / <root> n. Par conséquent, toutes les caractéristiques de performance importantes du convertisseur N / A telles que la plage dynamique, la linéarité, le THD, etc. sont améliorées. Dans le cas du DC-91, seize convertisseurs N / A 20 bits sont utilisés en parallèle, ce qui signifie que par rapport à un seul convertisseur, l'erreur de conversion est de 0,25 (= 1 / <root> 16), ce qui se rapproche étroitement de 20- performances de bits.
Fig.2 Amélioration des performances de distorsion en fonction du nombre de convertisseurs N / A
Un avantage majeur du principe MMB est le fait que ses améliorations de performances sont obtenues uniformément sur toute sa plage de fonctionnement, indépendamment de la fréquence ou du niveau du signal. Cela résout élégamment l'un des problèmes majeurs inhérents aux convertisseurs N / A multi-bits conventionnels, à savoir la linéarité à des niveaux de signal très bas.
La figure 2 montre les résultats de la mesure de la distorsion en fonction du nombre de convertisseurs N/A. La différence faite par un nombre plus élevé de convertisseurs est clairement évidente. Semblable à MMB, le principe MDS (Multiple Delta Sigma) utilise plusieurs convertisseurs delta-sigma qui fonctionnent en parallèle. Il en résulte une amélioration des performances étonnante par rapport à un seul convertisseur. MDS + et MDS ++ représentent des avancées récentes qui poussent le principe MDS encore plus loin. Comme le montre la figure 3, les signaux de sortie analogiques des convertisseurs N/A ne sont plus simplement additionnés, mais une disposition ingénieuse pour les composants de signal de phase normale et de phase inverse est utilisée. L'additionneur de tension dans la section d'amplification fonctionne également séparément pour la phase normale et la phase inverse. Cela a pour effet de répartir et de lisser le processus d'addition, résultant en une excellente stabilité du circuit et des niveaux de bruit extrêmement bas.
Fig.3 Principe de fonctionnement de MDS ++
Fig.4 Linéarité du convertisseur MDS ++
La figure 4 montre la linéarité étonnante d'un convertisseur D / A MDS ++. La ligne pratiquement droite est due à l'absence presque complète de distorsion et de bruit.