A/D- und D/A-Wandlung

Welche Wirkung hat es bei einem ΔΣ-A/D-Wandler, die Ordnung des Modulators zu erhöhen (z. B. von 1. auf 2. Ordnung)?

  1. ADie Abtastfrequenz kann gesenkt werden
  2. BDas Quantisierungsrauschen wird stärker zu hohen Frequenzen verschoben, und bei gleichem Oversampling-Verhältnis sinkt das Rauschen im Signalband
  3. CDas Dezimationsfilter wird überflüssig
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Antwort: B. Das Quantisierungsrauschen wird stärker zu hohen Frequenzen verschoben, und bei gleichem Oversampling-Verhältnis sinkt das Rauschen im Signalband

Der ΔΣ-Modulator bewirkt ein Noise Shaping, das Quantisierungsrauschen zu hohen Frequenzen verschiebt; bei der Ordnung L verbessert sich das SNR im Band mit jeder Verdopplung des Oversampling-Verhältnisses um etwa (6L + 3) dB. Bei 1. Ordnung sind es etwa 9 dB, bei 2. Ordnung etwa 15 dB. Deshalb ergibt eine höhere Ordnung bei gleichem OSR eine höhere Auflösung. Ab der 3. Ordnung neigt das System jedoch zur Instabilität und wird durch Maßnahmen wie Mehrstufenstrukturen (MASH) oder Mehrbit-Quantisierer stabilisiert.

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