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AbordagemModulador Sigma Delta

Somador integradorComparador

Flip-flop DOversampling

EspecificacoesBanco de testes

Modulador Sigma Delta

Woodson Delio

Universidade Federal do Rio Grande do NorteCentro de Tecnologia

Departamento de Engenharia Eletrica

2008.2

Woodson Delio Modulador Sigma Delta

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Somador integradorComparador

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EspecificacoesBanco de testes

Abordagem

Modulador sigma delta;Somador-integrador;Comparador;Flip-flop D.

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Modulador sigma delta;Somador-integrador;Comparador;Flip-flop D.

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Modulador sigma delta;Somador-integrador;Comparador;Flip-flop D.

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EspecificacoesBanco de testes

Modulador Sigma Delta

O modulador sigma delta converte a tensao referente atemperatura do sensor em um sinal PCM, que e usadoposteriormente como sinal modulante para o moduladorASK.Foi usado um modulador de primeira ordem.

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Modulador Sigma Delta

Figura: Modulador sigma delta de primeira ordem

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Somador-integrador

Figura: Esquema do somador integrador

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Comparador

Comparador utilizado foi o inversor push-pull, com simetria em2,5V

Figura: Esquema do Comparador inversorWoodson Delio Modulador Sigma Delta

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Flip-flop D

O flip-flop D foi projetado baseado na associacao de dois latchD na configuracao mestre-escravo.

Figura: Esquema do Flip-flop DWoodson Delio Modulador Sigma Delta

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Oversampling

Como o clock usado no flip-flop e muito alto, o dado eamostrado varias vezes por uma tecnica conhecida comooversampling. Quanto maior o clock, maior a precisao de umconversor A/D sigma-delta.

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Oversampling

Figura: Resposta em frequenciaWoodson Delio Modulador Sigma Delta

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Oversampling

O problema com conversores A/D sigma-delta e que com autilizacao de apenas um bit a relacao sinal/ruıdo seria muitobaixa.

SNR = 6,02n + 1,76dB (1)SNR = 7,78dB (2)

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ENOB

Effective Number of Bits

ENOB =SNR − 1,76dB

6,02(3)

ENOB = 1bit (4)

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Resumo

EspecificacoesResolucao 1 bit

Frequencia de oversampling 1.0667 HzSNR 7,78dB

Tensao de entrada 2,18V(para 35◦C )Limiar do A/D 2,5V

V ref 2,5VTensao de Alimentacao 5.0V(±0.5V)

Potencia consumida 10µW(para 5.0V)

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EspecificacoesBanco de testes

20 graus35 graus50 graus

Banco de testes

Elaborou-se um banco de testes com uma rampa de entradavariando de 20 a 50 graus celcius. A seguir veremos aresposta do modulador sigma delta para as temperaturas de20, 35 e 50 graus.

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20 graus35 graus50 graus

20 graus

Figura: Resposta do modulador sigma delata a 20 C

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20 graus35 graus50 graus

35 graus

Figura: Resposta do modulador sigma delata a 35 C

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20 graus35 graus50 graus

50 graus

Figura: Resposta do modulador sigma delata a 50 C

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20 graus35 graus50 graus

FIM

Obrigado!!!

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