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基于MASH结构的多级电源调制器设计

—— Design of Multilevel Power Converter Based on MASH
作者:张良钿 鲍景富 黄洪云 电子科技大学 电子工程学院 (四川成都 611731)时间:2011-02-21来源:电子产品世界收藏
     本文提出了一种基于多阶噪声成型()结构控制的,该调制器跟踪带宽超过100KHz,直流转换效率高达87%,并具有很小的电源纹波。

  调制器

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/117016.htm

  通过将几个低阶的sigma-delta调制器级联而成,前一级的量化误差作为后一级的输入,这样通过误差校正函数可以将前几级的量化误差抵消,调制器的最终输出只保留最后一级的量化误差,并将该误差噪声整型到高频区,从而使得量化器的通带信噪比大大提高。

  一个典型的2阶MASH调制器如图1所示。其中为输入信号, 为输出信号,分别为2个1-bit量化器的量化误差。

  一阶sigma-delta调制器的传输函数为:(2)

  在2阶MASH中,第一个sigma-delta调制器的量化误差作为第二个调制器的输入,因此MASH2的传输函数为:

  传输函数中第一阶的量化噪声被抵消了,噪声中只剩下。同样地,可以推导出N阶MASH调制器的传输函数为:

  

  量化噪声可以看作带限高斯白噪声,而系数则是一个线性相移的高通滤波器,幅频响应特性如图2所示。

bi

  因此MASH调制器能将量化噪声推到高频,起到了噪声整形的作用。当输入信号的频率远小于系统采样率(即的输出码率)时,MASH调制器后接的低通滤波器能将大部分噪声滤除,使得

  在Simulink中,使用MASH2结构对一个100kHz的正弦波以5MHz速率调制,得到输出功率谱如图3所示,量化噪声功率都集中在高频区域,只要一个低通滤波器就可以获得大于40dB的信噪比。



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关键词: 电源调制器 MASH

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