EO_493

41 - ELETTRONICA OGGI 493 - APRILE 2021 ANALOG/MIXED SIGNAL ADC SIGMA-DELTA sigma-delta. Così, la risposta in frequenza del loop del CTSD esclude in modo naturale i segnali di ingresso nell’intorno dei multipli interi della frequenza di cam- pionamento, funzionando come un filtro anti-aliasing. Ingresso resistivo La disponibilità di ingressi resistivi per segnale e ri- ferimento rende il loro pilotaggio più semplice rispet- to alle configurazioni di tipo “sample-and-hold”. Con ingressi resistivi non c’è kickback e il driver può es- sere eliminato del tutto. Come illustrato in figura 13, l’ingresso è esente da distorsione e, dato che la sua resistenza è costante, viene eliminata anche la neces- sità di ricalibrare il sistema per gli errori di guadagno. Gli ingressi analogici possono essere bipolari anche se l’ADC ha un’alimentazione unipolare. Questo può rendere superflua la traslazione di livello dal front-end bipolare all’ADC. Dato che ora la resistenza di ingresso, oltre alla corrente di ingresso vera e propria, ha an- che altre correnti che dipendono dal collegamento di modo comune, le prestazioni in DC dell’ADC possono variare. Anche il carico di riferimento è resistivo, e questo riduce a sua volta il kickback da commutazione, per cui un buffer dedicato al riferimento non è più ne- cessario. La resistenza per il filtro passa-basso può essere integrata, di modo che possa variare assieme al carico resistivo on-chip (potrebbero essere dello stesso materiale), per minimizzare la variazione in temperatura dell’errore di guadagno. L’architettura CTSD non è recente, ma i megatrend nei mercati dell’industria e della strumentazione ri- chiedono di mantenere anche a bande più elevate le stesse prestazioni oggi ottenute in AC e DC. Inoltre, per ridurre il proprio time-to-market, i clienti predi- ligono progettare su una piattaforma unica, che sia fruibile per la maggior parte delle proprie soluzioni. L’architettura CTSD è stata scelta in una vasta gam- ma di applicazioni, che vanno dall’audio ad alte prestazioni ai front end RF per la telefonia cellulare, grazie ai diversi vantaggi presentati rispetto ad altri tipi di ADC. I benefici includono grande facilità d’in- tegrazione, consumi ridotti e – aspetto forse ancora più importante – che il CTSD risolva un gran numero di problemi significativi a livello di sistema. A cau- sa di qualche lacuna tecnologica, in passato l’uso del CTSD è stato limitato a frequenze/bande relati- ve all’audio e a dynamic range ridotto. Per questo motivo gli ADC ad approssimazioni successive e i convertitori DTSD sovra-campionati hanno rappre- sentato la soluzione principale per applicazioni di precisione, ad alte prestazioni/media larghezza di banda. Tuttavia, le recenti innovazioni introdotte in Analog Devices hanno permesso di superare molti limiti. L’AD7134 è il primo ADC ad alta precisione basato su CTSD, con una larghezza di banda da DC a 400 kHz , a raggiungere specifiche prestazionali sostanzialmente più elevate, fornendo nel contempo accuratezza DC e, d’altra parte, rendendo possibile la soluzione di un certo numero di problemi importanti a livello di siste- ma nelle applicazioni per strumentazione ad alte pre- stazioni. L’AD7134 integra anche un Asynchronous Sample Rate Converter (ASRC) che fornisce dati a velocità variabile ricavati dal campionamento a velo- cità fissa del CTSD. La frequenza dei dati in uscita può essere indipendente da quella di campionamento del modulatore e permettere di usare in modo proficuo gli ADC del CTSD per ottenere throughput a granula- rità diverse. La flessibilità di cambiare la velocità dei dati in uscita a livello granulare consente anche agli utenti di utilizzare il campionamento coerente ( cohe- rent sampling - N.d.T.). Fig. 12 – Risposta in frequenza di un modulatore CTSD Fig. 13 – Predisposizione di ingresso per CTSD