浅谈Delta-Sigma之工作原理VIP专享

浅谈 Delta-Sigma 之工作原理文/黄克强’95 年初老朽准备「EAD-DSP 系列之 DSP 演算法」(详见高传真 227 期)之前，蒲总编曾经向老朽提及 Crystal 公司的 CS4328、CS4330……一系列的 IC，希望我能写一系列的文章来谈这一系列广泛用途之 Over Sampling 之 D/A Converter IC，其实这一系列的 IC 都是采纳了所谓之「分段式 Up Sample」的 DSP 架构搭配△—Σ 之 D/A Converter 而成,由于老朽在『细说 EAD—DSP 系列之 DSP 演算法」一支中并末谈及△-Σ 的工作原理，因此特别请我的好友黄克强博士来撰写△-Σ 的部份. -—何志诚何老朽是我的挚友兼同事，他的办公桌就在笔者的左手边。他是个发烧友,也是音响专家.而笔者却是个音响白痴（编者：唉!唉!黄先生实在太谦虚了,假如您是白痴，那我们岂不……)。他专精信号处理,尤其是 Over Sampling。而笔者擅长数位通讯及一点点适应性控制。半年前,甚至更久之前，何老朽拿了一些 CS4328 之类的 Data Sheet 及他在高传真发表的文章给我,这时我才在他的调教之下初窥发烧音响之门径。谁知黄鼠狼给鸡拜年不怀好意，何老朽半哄半骗的要我替他写一篇有关 Delta—Sigma 的介绍文章。碍于多年交情,我牵强答应下来。事后才发现这种文章真难写.为了能在高传真杂誌上「露脸」，必须避开学院派的数学推导，又必须把东西写得清清楚楚（要不然就变成低传真)，真是难。难!难！难!难！不过何老朽毕意没看走眼，笔者费了九牛二虎之力，终究把它写出来了。但由于笔者笔法不够老练 ,写出来的文章可能还是生硬了些,尚请读老您多多包涵.有任何批判指教，请找何老朽代转，包君满意！图零是 CS4328 的方块图，第一个方块 8 X Interpolation Filter 已经在何老朽以前的一系列高传真文章中介绍过了。第二个方块就是本文所要谈的 Delta-Sigma(△Σ）。现在我们就开始正式进入△-ΣD/A converter 之殿堂.为了使本文雅俗共赏，笔者避开了所有的数学方程式,尽量以图解的方式作观念上的介绍。要了解△Σ 调变，必须先从△调变下手,比较容易进入状况,复杂如 CS4328 所采纳之五阶△Σ 调变就是从最原始之△调变一步一步演化而来的。请详见图一的演化图。建议读者在 K 这篇文章时,多看图,至于文字就只是用来说明图例而已。图二是一个八调变之 1Bit DAC。Xd 代表数位波形输入，就数位音响而言，Xd 可能是 18bit，至于尾巴的 d 代表 digital 之意.Yd 为△调变之 1Bit 输...