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基于MASH結構的多級電源調制器設計

—— Design of Multilevel Power Converter Based on MASH
作者:張良鈿 鮑景富 黃洪云 電子科技大學 電子工程學院 (四川成都 611731)時間:2011-02-21來源:電子產品世界收藏
     本文提出了一種基于多階噪聲成型()結構控制的,該調制器跟蹤帶寬超過100KHz,直流轉換效率高達87%,并具有很小的電源紋波。

  調制器

本文引用地址:http://www.ghlhk.icu/article/117016.htm

  通過將幾個低階的sigma-delta調制器級聯而成,前一級的量化誤差作為后一級的輸入,這樣通過誤差校正函數可以將前幾級的量化誤差抵消,調制器的最終輸出只保留最后一級的量化誤差,并將該誤差噪聲整型到高頻區,從而使得量化器的通帶信噪比大大提高。

  一個典型的2階MASH調制器如圖1所示。其中為輸入信號, 為輸出信號,分別為2個1-bit量化器的量化誤差。

  一階sigma-delta調制器的傳輸函數為:(2)

  在2階MASH中,第一個sigma-delta調制器的量化誤差作為第二個調制器的輸入,因此MASH2的傳輸函數為:

  傳輸函數中第一階的量化噪聲被抵消了,噪聲中只剩下。同樣地,可以推導出N階MASH調制器的傳輸函數為:

  

  量化噪聲可以看作帶限高斯白噪聲,而系數則是一個線性相移的高通濾波器,幅頻響應特性如圖2所示。

bi

  因此MASH調制器能將量化噪聲推到高頻,起到了噪聲整形的作用。當輸入信號的頻率遠小于系統采樣率(即的輸出碼率)時,MASH調制器后接的低通濾波器能將大部分噪聲濾除,使得

  在Simulink中,使用MASH2結構對一個100kHz的正弦波以5MHz速率調制,得到輸出功率譜如圖3所示,量化噪聲功率都集中在高頻區域,只要一個低通濾波器就可以獲得大于40dB的信噪比。



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關鍵詞: 電源調制器 MASH

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