IT8319189A1 - Modulatore delta-sigma per la codifica digitale di un segnale analogico di ingresso, avente un condensatore commutato - Google Patents
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Description
" MODULATORE DELTA-SIGMA PER LA_CODIFICA DIGITALE DI UN SEGNALE ANALOGICO DI INGRESSO, AVENTE UN CONDENSATORE COMMUTATO. "
RIASSUNTO DELL1INVENZIONE
Viene rivelato un modulatore Delta-Sigma per la conversione di un segnale da analogico a digitale a un bit, quale un segnale di canale vocale del telefono in forma digitale. II circuito incorpora integrazione funzionante come un filtraggio passa-basso. Il segnale vocale ? campionato ad una velocit? alta rispetto alla componente in frequenza del canale vocale pi? alto. Vengono integrati valori di segnali istantanei campionati, ricampionati e nuovamente integrati per ridurre il rumore di codifica. Infine, un circuito identificatore di senso a due livelli collega la seconda uscita dell'integratore ad un flip-flop del tipo D provvedente l'uscita codificata a un bit.
Il controllo dell'integratore e del campionamento viene eseguito mediante commutazione in una disposizione di spostamento di carica del condensatore sotto il controllo di un temporizzatore e la retroazione ? applicata come una modifica del programma di commutazione del condensatore.
DESCRIZIONE DELL'INVENZIONE
La presente invenzione si riferisce, in generale, ai convertitori anal?gico-digitali e pi? specificatamente ai cosiddetti modulatori delta-sigma.
I sistemi moderni-di'trasmissione dell'informazione sono spesso basati sulla conversione di segnali analogici di ingresso in segnali digitali per la trasmissione su un canale discreto. Sia la .conversione da analogico a digitale sia la susseguente ricostruzione da digitale ad"analogico-, sono soggette ad errori poich? il continuo dei possibili valori di ingresso deve essere rappresentato da insiemi discreti di valori nel canale di trasmissione. Questo errore ? generalmente noto come rumore di quantizzazione e costituisce una delle maggiori fonti di imprecisione in siffatti sistemi.
In un articolo tecnico (qui riferito come articolo N.l) intitolato "Reduction of Quantizing Noise by Use of Feedback", H.A. Spang III e P.M. Schultheiss analizzarono il problema del rumore di quantizzazione e suggerirono di usare una retroazione di quantizzatore come mezzo per migliorare le imprecisioni prodotte da questo rumore di quantizzazione.
Quell'articolo ? apparso su "IRE Transactions on Communication System", Vol.CS-10, pag. 373-380 (Dicembre 1962). In esso viene discusso ed analizzato un modulatore delta-sigma generalizzato, avente una caratteristica di quantizzazione a pi? livelli. Presumibilmente, per semplicit? di analisi, gli autori di quell'articolo tecnico hanno scelto di mostrare le porzioni del campionatore,e del quantizzatore.de! modulatore delta-sigma come entit? distinte. Una configurazione fisica di quel? tipo.non.pu? essere'implementata dalla convenzionale circuiteria analogica. -Un esempio ,di.,un convenzionale modulatore analogico delta-sigma ? mostrato?e descritto in un?articolo (di.seguito chiamato articolo N.2) intitolato "A Telemetering.(. System byrr Code Modulation r-Delta-Sigma (Ai ) Modulation -Delta-Sigma (A? ) Modulation" di H. Inose, Y. Yasuda e J. Murakami. Quell'articolo ? stato pubblicato su IRE Transactions Space Electronics Telemetry, Vol.SET-8, pag. 204-209 (Settembre 1962). In quest?ultimo articolo viene presentato il modulatore (A?) delta-sigma, fondamentalmente analogico, dello stato anteriore della tecnica e viene descritta la sua utilit? come un perfezionamento del modulatore delta dello stato anteriore della tecnica.
Gli autori di quest'ultimo articolo hanno rilevato che nei precedenti cosiddetti sistemi di modulazione delta, gli impulsi vengono inviati su una linea di trasmissione portante l'informazione corrispondente alla derivata dell'ampiezza del segnale di ingresso. In corrispondenza dell'estremit? ricevente, quegli impulsi vengono integrati per ottenere la forma d'onda originale. I disturbi di trasmissione come il rumore, etc., risultano in un errore cumulativo poich? un segnale trasmesso ? integrato in corrispondenza dell'estremit? ricevente.
Il cosiddetto sistema di modulazione delta-sigma provvede l'integrazione del segnale di ingresso prima che esso entri nel modulatore stesso, cosicch? gli impulsi trasmessi di uscita portano l'informazione corrispondente all'ampiezza del segnale di ingresso.
In una implementazione fondamentalmente analogica, il comportamento di un modulatore delta-sigma dipende dal valore assoluto dei condensatori e resistor! nei circuiti e, pertanto, si verifica una sensibilit? agli effetti dannosi di invecchiamento ed alla temperatura. In aggiunta, gli amplificatori operazionali inclusi nelle implementazioni analogiche devono essere di qualit? superiore, il guadagno e la larghezza di banda di siffatti amplificatori non dovrebbero essere tali da influenzare la funzione di trasferimento dell'integratore nella circuiteria di ingresso del dispositivo.
Ancora, in una implementazione analogica, la forma d'onda in corrispondenza dell'uscita del convertitore digitale-analogico, deve essere precisa e non sensibile alla forma, cio?, un impulso per un "1" isolato deve essere sostanzialmente identico agli impulsi compresi in una serie di "1". Le complicazioni circuitali delle implementazioni del modulatore delta-sigma analogico sono spesso il risultato di quella esigenza.
Il modo in cui l'invenzione si occupa di questi svantaggi dello stato anteriore della tecnica sar? evidente nel proseguo della descrizione. Una descrizione dettagliata di un modulatore delta-sigma digitale pu? essere trovata nella domanda di brevetto statunitense numero 4.270.027 avente per titolo "Telephone Subscriber Line Unit With Sigma-Delta Digital-to-Analog Converter".
Considerati gli svantaggi del modulatore deltasigma, fondamentalmente analogico, dello stato anteriore della tecnica, scopo generale della presente invenzione ? quello di provvedere un modulatore delta-sigma in cui la prestazione non dipenda dal valore assoluto dei condensatori e resistori come nel caso delle implementazioni analogiche dello stato anteriore della tecnica, ma piuttosto dipenda dai rapporti capacitivi. Questi rapporti sono relativamente insensibili alle variazioni di temperatura ed all'invecchiamento. Inoltre, secondo 1'implementazione con condensatore commutato ?dell'invenzione, gli amplificatori operazionali impiegati necessitano solamente di essere in grado di caricare e scaricare i condensatori del circuito in un tempo nominale (dell'ordine di met? dell'intervallo di campionatura). Ci? risulta in una insensibilit? alla deriva dei valori degli elementi causata dalla temperatura e dall'invecchiamento.
Inoltre, secondo la presente invenzione, 1'implementazione del condensatore commutato si basa su una sequenza operazionale di scarica e carica alternate di condensatori in intervalli di tempo non-sovrapposti, cosicch? un modulatore delta-sigma digitale del tipo descritto nel summenzionato brevetto statunitense numero 4.270.027 ? inerentemente insensibile alle forme. Cio?, un "1" logico isolato ? equivalente ad un "1" logico in una sequenza di "1" logici in termini di trasferimento di carica.
Possono essere scelti valori assoluti di condensatori in modo che lo studio degli amplificatori operazionali sia pi? versatile. Le caratteristiche modulanti Delta-Sigma vengono influenzate solamente dal rapporto capacitivo. Per esempio, pi? grande ? il valore di un condensatore, maggiore ? il requisito di velocit? di variazione dell'amplificatore operazionale che sta caricando il condensatore. Pertanto, la capacit? parassita sar? compensata pi? efficacemente. Viceversa, una piccola capacit? ? pi? facilmente caricata, ma l'effetto della capacit? parassita ? pi? pronunciato. Lasciando il valore assoluto del condensatore come parametro progetto, ? possibile una maggiore libert? di progetto durante il progetto globale del modulatore delta-sigma .
Inoltre, un condensatore commutato ha una inerente funzione campionaria e di mantenimento in corrispondenza del suo ingresso. Effettivamente, i segnali in corrispondenza di tutti i nodi nel circuito variano ad istanti discreti di tempo. Di conseguenza, l'ingresso al comparatore del circuito ? stabile quando il comparatore fa una decisione.
La circuiteria di base, l'identificazione dei parametri e le considerazioni di funzionamento sono esposti nella descrizione dettagliata di una preferita forma di realizzazione dell'invenzione qui di seguito presentata.
Facendo riferimento ai disegni allegati, la figura 1 ? uno schema a blocchi rappresentante le tipiche implementazioni analogiche secondo lo stato anteriore della tecnica,
la figura 2 ? uno schema a blocchi che fondamentalmente rappresenta le implementazioni con condensatore commutato,
la figura 3 ? un diagramma schematico di una implementazione del modulatore delta-sigma secondo l'invenzione, impiegante tensioni di riferimento positive e negative (+V;-V),
la figura 4 ? una rappresentazione della forma d'onda di sincronizzazione per il circuito di figura 3, la figura 5 mostra una porzione di un circuito di figura 4 con la circuiteria adattata all'uso di una singola tensione V di riferimento,
la figura 6 illustra la sostituzione della circuiteria di tensione di riferimento singola di figura 5, nel dispositivo di figura 3.
Al principio, dovrebbe essere evidenziato che il termine modulatore delta-sigma viene qualche volta chiamato modulatore sigma-delta, la trasposizione dei termini sigma e delta essendo soggetta alla preferenza dell'autore, il medesimo dispositivo essendo sotto tutti e due i nomi. La figura 1 ? lo stato anteriore della tecnica come precedentemente menzionato e sostanzialmente in modo molto chiaro. Nella figura 1 qui acclusa, il convertitore D/A sarebbe un formatore di impulsi provvedente uno dei due impulsi differenti in conformit? con il fatto che il segnale digitale sia alto o basso, matematicamente A o -A, la quantit? A essendo riferita alla conversione tra un numero ed una tensione. Il dispositivo (integratore) fondamentalmente passa-basso indicato con H(s) determina l?ordine del modulatore delta-sigma. H(s) ? tipicamente un filtro del primo ordine se H(s) e del secondo ordine
s
Si pu? dire che la riduzione del rumore modulatore (imprecisione di conversione della funzione di ingresso in un segnale digitale) ottenuta dal modulatore (??) ? ii risultato del tener dietro a tutti i precedenti errori di conversione e retroazionando questa informazione (come un segnale riferito ad errore) onde correggere la successiva conversione. In questo processo, un modulatore del primo ordine tenta di ridurre a zero l'errore medio per un periodo di tempo, mentre un modulatore del secondo ordine non solo mantiene a zero questo errore medio ma mantiene a zero anche la derivata prima del segnale di errore.
In un sistema del primo ordine, solamente un segnale di ingresso in c.c. verr? accuratamente rappresentato sotto forma digitale. Pertanto, in un sistema del secondo ordine viene incrementata la larghezza di banda del segnale che pu? essere rappresentato digitalmente in modo continuativo.
Secondo la nota teoria dei filtri, il filtro H(s) integratore pu? essere descritto, per un modulatore (A?) del primo ordine, nel modo seguente:
Similmente, per un filtro del secondo ordine
I valori del condensatore e di un altro componente vengono scelti per fornire appropriati valori per i coefficienti. La caratteristica di modulazione?? in termini di rumore e stabilit? ? in relazione a questi coefficienti.
L'articolo "Reduction of Quantizing Noise by Use of Feedback" (articolo n.l) ? un articolo teorico che provvede le basi per la Modulazione . Il secondo articolo, "A Telemetering System by Code Modulation4?? Modulation" provvede una implementazione e l'analisi di base di un modulatore del "primo ordine". La figura 1 dell'articolo 2 mostra il "segnale di errore", S(t)-P(t) che viene applicato ad un integratore il quale ha una funzione di trasferimento del primo ordine e di conseguenza ? un "M del primo ordine". La figura 1 dell'articolo 1 rappresenta il caso pi? generale di M , in cui ciascuna H (funzione di trasferimento del filtro) potrebbe essere maggiore di 1 ed ulteriormente, tiene conto di una caratteristica generale del quantizzatore a pi? livelli. Gli autori dell'articolo No.l, molto probabilmente per semplicit? di analisi, hanno scelto di mostrare il campionatore ed il quantizzatore come entit? distinte. Questa configurazione non pu? essere implementata dalla convenzionale circuiteria analogica come, per esempio, descritto nell'articolo No.2. Il campionatore e il quantizzatore possono, pertanto, venire separati in una implementazione con condensatore commutato come nell'invenzione.
Nella figura 1 dell'articolo No.2, il generatore degli impulsi di campionamento unitamente al modulatore di impulsi forma una operazione A/D+D/A. Il modulatore di impulsi manda in uscita un impulso di forma nota, la cui polarit? ? determinata dalla polarit? del segnale analogico in corrispondenza dell'ingresso del modulatore di impulsi nell'istante in cui appare l'impulso di campionamento.
Riferimenti dello stato anteriore della tecnica, per la maggior parte, descrivono circuiti ottenuti sperimentalmente - viene scelta una configurazione circuitale, viene fatta una supposizione iniziale "studiata" dei valori dei componenti e poi il circuito viene perfezionato al banco di laboratorio.
Modulatori 4 ? di ordine superiore provvedono, potenzialmente, un miglior comportamento al rumore ma sono noti per essere instabili, e di conseguenza non raccomandati. La forma di realizzazione del secondo ordine qui descritta ? considerata ottimale.
Tutte le implementazioni del condensatore commutato sono generalizzate in figura 2 e possono essere matematicamente ridotte alla forma mostrata qui di seguito.
H(z) ? una funzione di trasferimento a tempo discreto della forma per "Modulatore del secondo ordine":
1 X "
dove z ? l'operatore ritardo unitario, il ritardo unitario essendo il tempo di un intervallo di campionatura. Per un tasso di campionatura di 1MHz, l'intervallo di campionatura sar? 1 microsecondo. I coefficienti, che determinano la caratteristica di rumore e la stabilit?, sono funzioni dei rapporti capacitivi. Il valore assoluto di ogni singolo condensatore pu? essere scelto dal progettista del circuito per ottimizzare la caratteristica dell'amplificatore, per neutralizzare capacit? parassite, etc.
Il modulatore ?? con condensatore commutato secondo l'invenzione viene meglio spiegato per .stadi. Il principio fondamentale di funzionamento di qualsiasi modulatore ? quello di provvedere una conversione analogica digitale in cui la lunghezza della parola digitale ? corta ma la frequenza di campionamento ? molto maggiore della frequenza (vocale) pi? alta del segnale.
Per prima cosa si consideri l'orologio di campionamento il quale pilota il flip-flop 20 (operante sui fronti) del tipo D in figura 3. Questo orologio provvede il riferimento f di tempo ed anche altre due forme d'onda di temporizzazione, alla frequenza di campionamento, ma con un ciclo di funzionamento minore del 50%. Queste sono contrassegnate con ("carica") e 0^ ("scarica"). La figura 4 rappresenta queste forme d'onda in una tipica relazione.
S?ccessivamente si consideri una sezione di figura 3 consistente di commutatori 1 e 3, condensatore C , amplificatore 4 e condensatore C^. Qui, proveniente dall'orologio 303 di campionamento pilota il commutatore 1 e 9^ pilota il commutatore 3. Quando 9^ ? basso, il commutatore 1 ? aperto (circuito aperto) e quando 9 ? alto, il commutatore 1 ? chiuso (corto circuito). Analogamente con 9^ e il commutatore 3. La natura non sovrapposta di 9^ e 9^ assicura che i commutatori 1 e 3 non saranno entrambi chiusi in qualsiasi momento. Supponendo che il segnale u(t) di ingresso rimanga costante per tutto l'intervallo
il condensatore C caricher? durante 9 , ad una tensione pari a u(nT). Presupponendo che l'amplificatore 4 sia un amplificatore operazionale ideale, durante 9^ tutta la carica su verr? trasferita su C , provocando una variazione della tensione ai capi di pari a:
Di conseguenza, al valore t=(n+l)T,
la tensione X di uscita dell'amplificatore operazionale Sara:
U (nT); l'incremento
negativo ? perch? l'amplificatore inverte
Ora si tenga in considerazione l'aggiunta dei commutatori 6,7 e 9 e del condensatore C^? Se b(n) ? 1, cio?, Qn= ALTO, allora durante 9 , C si caricherebbe a una tensione V. In breve, si caricherebbe a una tensione -b(n).V. Durante 9^ , questa carica verrebbe trasferita su C . Il funzionamento completo dei commutatori 1,3,6,7 e 9 e dei condensatori C e dell'amplificatore 4 pu? essere rappresentato
I rettangoli 301 e 302 tratteggiati possono essere denominati mezzi di commutazione di riferimento. Il funzionamento del comparatore e del flip-flop tipo D ? per ottenere
La caratteristica di rumore e la stabilitit? del modulatore Al ? stabilita dai rapporti capacitivi
La tensione V ? definita la "tensione di riferimento" e, normalmente, tutte le tensioni vengono calcolate come frazioni di essa. V ? qualche volta definita come il "punto di rottura" del codificatore ed ? l'ampiezza massima del segnale di ingresso. Una ampiezza di ingresso maggiore di V dar? origine ad un sovraccarico.
Per un ipico modulatore , sono stati riscontrati soddisfacenti i seguenti rapporti capacitivi:
Si noter? che la configurazione di figura 3 richiede due tensioni di riferimento, V e -V. Se ? disponibile solo un riferimento, per esempio V, allora la configurazione consistente di V, -V, commutatori 6,7 e 9 e condensatore (analogamente con V, -V, commutatori 13,14,16 e condensatore C ) pu? essere sostituita dal
5
circuito mostrato in figura 5 e compreso nel rettangolo 601 tratteggiato in figura 6.
In quella variazione, e durante ciascun intervallo di campionamento, C si carica fino ad una tensione V 8
durante 0^ e durante 0^ dando origine ad una variazione pari nell'uscita dell'amplificatore 4. Durante
?^, si carica a una tensione pari a V volt con la polarit? indicata, mostrata nelle figure 5 e 6. Se Q fosse n "alto", cio?, b(n)=+l, i commutatori 23 e 22 si chiuderebbero durante 0 e a causa dell'inversione di polarit? ha 2
origine una variazione nell'uscita dell'amplificatore 4. Se b(n) =-l, allora C non si scarica su C .
7 3
Il risultato netto ? quindi :
Se C =2C allora il funzionamento completo del
7 8?
circuito
in figura 5 pu? essere descritto come segue:
Implementando il modulatore dell'invenzione secondo la figura 6, dovrebbero essere usati i seguenti rapporti capacitivi:
Il tasso di campionatura deve essere molto pi? grande della componente in frequenza pi? alta del segnale
U(t) di ingresso. L'invenzione ? particolarmente utile per codificare digitalmente segnali di banda (vocale) telefonica
per la trasmissione attraverso un canale telefonico discreto. Poich? siffatti segnali richiedono solamente alcuni KHz
di larghezza di banda, e di conseguenza il tasso di campionatura di 1MHz, tipico per il modulatore dell'invenzione, soddisfa il requisito summenzionato. Un modulatore del secondo ordine pu? essere considerato come composto di un modulatore ?? del primo ordine disposto in un anello di retroazione. Viceversa, un modulatore Al del primo ordine pu? essere considerato come un apparato di un modulatore*1 del secondo ordine ottenutoscomponendo il secondo modulatore AZ . La configurazione mostrata in figura pu? essere scomposta per formare un modulatore A2? del primo ordine con condensatore commutato. Se vengono eliminati l'amplificatore 4, i condensatori C^, C^, ed i loro commutatori associati, ci? che rimane ? un modulatore Al del primo ordine, il quale converte un segnale analogico in corrispondenza di U in un segnale digitale b(n). ;E1 possibile trasmettere 1'insieme b(n)^ dei bit cos? come ?, ed avere, in corrispondenza dell'estremit? ricevente, un semplice convertitore digitale/analogico che comprenda un formatore di impulsi generante forme d'onda distinte in un intervallo di bit in conformit? con b(n)="ALTO" oppure b(n)="BASSO" seguito da un semplice filtro passabasso analogico per livellare la forma d'onda. Ci?, tuttavia, implicherebbe direttamente la trasmissione di b{n) la quale ? pari a circa 1 megabit/sec, il che ? proprio alto. Un metodo alternativo ? quello di impiegare una sequenza di filtri passa-basso digitali i quali eseguono il "livellamento" mentre mantengono la natura digitale del segnale. Come conseguenza, aumenta il numero di bit per parola, cio? la granulosit? dei livelli, che possono essere rappresentati, viene affinata. In un circuito di linea simile a quello del brevetto statunitense numero 4.270.027 come sopramenzionato, i filtri passa-basso permettono il re-campionamento del segnale digitale a 8 Kiloparole per secondo, con una granulosit? corrispondente a 13 bit per parola in un codice uniforme. Ogni singola parola di codice pu? venire convertita in un codice a 8 bit, se cos? desiderato, corrispondente o al formato in legge-A oppure in legge-/i. Il dispositivo a un bit, in questo senso, rappresenta una larga scala di valori campioni derivanti da u(nt). L'insieme 1 bit/parola, 1 Megaparola/sec. (cio? un insieme 1 Megabit/sec.) ? qualche volta riferito nella tecnica come versione "MODULATA A DENSIT?' DI IMPULSO" del segnale del canale vocale complesso. ;Mentre la presente invenzione ? stata descritta in connessione con una preferita forma di realizzazione della stessa, deve restare inteso che l?invenzione non ? limitata alle implementazioni del sistema telefonico, e che ulteriori forme di realizzazione, modifiche ed applicazioni, che diventeranno evidenti a quelli esperti del ramo, sono incluse nell'ambito dello spirito e scopo dell'invenzione ;
Claims (13)
1. Modulatore Delta-Sigma per codificare digitalmente un segnale analogico di ingresso, comprendente: ;mezzo di orologio per generare una forma d'onda di porta di temporizzazione ricorrente avente un primo ed un secondo livello ed una prima e seconda porta logica entro la durata di, ma non sovrapponendosi a,detti primo e secondo livello di porta di temporizzazione, rispettivamente, detta porta di temporizzazione e dette porte logiche aventi una frequenza alta rispetto alla componente in frequenza pi? alta di detto segnale analogico; ;un primo circuito di campionamento includente mezzi di commutazione ed un primo condensatore per memorizzare il valore istantaneo dell'ampiezza di detto segnale analogico di ingresso durante detta prima porta logica e per portare in uscita detto valore memorizzato dell'ampiezza durante detta seconda porta logica; ;primo mezzo integratore funzionante come un primo filtro passa-basso sensibile all'uscita di detto primo mezzo; ;un secondo circuito di campionamento includente un secondo condensatore e mezzi di commutazione per memorizzare il valore istantaneo dell'ampiezza del segnale di uscita di detto primo mezzo integratore durante detta prima porta logica e per portare in uscita detto valore memorizzato dell'ampiezza durante detta seconda porta logica; ;secondo mezzo integratore funzionante come un secondo filtro passa-basso sensibile all'uscita di detto secondo circuito di campionamento; ;un convertitore analogico digitale a un bit temporizzato da detta forma d'onda della porta di temporizzazione e provvedente le uscite Q e Q in funzione della corrispondente polarit? istantanea del segnale di uscita di detto secondo mezzo integratore; ;primo mezzo di riferimento includente un terzo condensatore ed un mezzo supplementare di commutazione collegato per caricare detto terzo condensatore alla tensione V o -V di riferimento durante detta prima porta logica nella polarit? corrispondente a QnQ o O^nQ, rispettivamente, dove 0^ ? detta prima porta logica e ? detta seconda porta logica e per applicare detta tensione del terzo condensatore all'ingresso di detto primo mezzo integratore durante il tempo di detta seconda porta logica Q ; ;e secondo mezzo di riferimento includente un quarto condensatore ed un secondo mezzo supplementare di commutazione collegato per caricare detto quarto condensatore alla tensione V o -V di riferimento durante detto primo segnale di commutazione nella polarit? corrispondente a O^nQ o O^nQ, rispettivamente, e per applicare la tensione di detto quarto condensatore all'ingresso di detto secondo mezzo integratore durante il tempo di detta seconda porta ? logica. ;
2. Modulatore secondo la rivendicazione 1, in cui detti primo e secondo integratore comprendono corrispondenti primo e secondo amplificatore operazionale invertenti^aventi un quinto e sesto condensatore, collegati tra l'ingresso e l'uscita di detto primo e secondo amplificatore, rispettivamente. ;
3. Modulatore secondo la rivendicazione 1, in cui detto convertitore analogico digitale a un bit comprende un comparatore rispondente a detto secondo integratore per provvedere una uscita sensibile alla polarit? avente una prima o seconda condizione, ed un circuito flipflop del tipo D sensibile all'uscita di detto comparatore per provvedere le uscite Q e Q, detta uscita Q provvedendo il codice a un bit. ;
4. Modulatore secondo la rivendicazione 2, in cui il rapporto capacitivo tra detto primo condensatore e detto terzo condensatore, ed il rapporto capacitivo tra detto terzo condensatore e detto quinto condensatore ? approssimativamente 1/2; il rapporto capacitivo tra detto secondo condensatore e detto sesto condensatore ed il rapporto capacitivo tra detto quarto condensatore e detto sesto condensatore essendo uguale ad 1. ;
5. Modulatore secondo la rivendicazione 1, in cui detto mezzo di orologio ? ulteriormente definito come generante dette porte logiche, ciascuna sostanzialmente centrata rispetto al tempo entro la durata della corrispondente porta di temporizzazione. ;
6. Modulatore secondo la rivendicazione 1, in cui detto primo mezzo di riferimento include un mezzo supplementare di commutazione associato con detto terzo condensatore per commutare il terminale di detto terzo condensatore, il quale ? connesso al potenziale di massa, al terminale positivo dello stesso durante il tempo di Q^nQ ed al terminale negativo dello stesso durante 9^, la tensione di detto terzo condensatore essendo erogata a detto primo mezzo integratore durante 0^nQ, detto secondo mezzo di riferimento comprendendo un secondo mezzo supplementare di commutazione associato con detto quarto condensatore per commutare il terminale dello stesso, il quale ? connesso al potenziale di massa, al terminale positivo dello stesso durante il tempo Q^nQ ed al terminale negativo durante 9^, la tensione di detto quarto condensatore essendo portata in uscita a detto secondo mezzo integratore durante 9^nQ, onde provvedere la funzione di detto mezzo di riferimento usando solamente una tensione di riferimento positiva. ;
7. Modulatore secondo la rivendicazione 4, in cui detto primo mezzo di riferimento include un mezzo supplementare di commutazione associato con detto terzo condensatore per commutare il terminale di detto terzo condensatore, il quale ? collegato al potenziale di massa, al terminale positivo dello stesso, durante il tempo di O^nQ ed al terminale negativo dello stesso durante ?^, la tensione di detto terzo condensatore essendo portata in uscita a detto primo mezzo integratore durante Q^nQ, detto secondo mezzo di riferimento comprendendo un secondo mezzo supplementare di commutazione associato con detto quarto condensatore per commutare il terminale dello stesso, il quale ? collegato al potenziale di massa, al terminale positivo dello stesso durante il tempo Q^nQ ec* al terminale negativo durante 0^, la tensione di detto quarto condensatore.essendo erogata a detto secondo mezzo integratore durante O^nQ, onde provvedere la funzione di detto mezzo di riferimento usando solamente una tensione di riferimento positiva
8. Modulatore secondo la rivendicazione 6, in cui detto convertitore analogico digitale a un bit comprende un comparatore rispondente a detto secondo integratore per provvedere una uscita sensibile alla polarit? avente una prima o seconda condizione, ed un circuito flipflop del tipo D sensibile all'uscita di detto comparatore per provvedere le uscite Q e Q, detta uscita Q provvedendo il codice a un bit.
9. Modulatore secondo la rivendicazione 1, in cui detto mezzo di commutazione comprende commutatori elettronici controllati da segnali singoli.
10. Modulatore secondo la rivendicazione 6, in cui detto mezzo di commutazione comprende commutatori elettronici controllati da segnali singoli.
11. Modulatore secondo la rivendicazione 2, in cui il rapporto capacitivo ? selettivamente variabile.
12. Modulatore delta-sigma per codificare digitalmente un segnale analogico, comprendente:
mezzo per generare una forma d'onda di sincronizzazione avente una frequenza sostanzialmente pi? alta del componente in frequenza pi? alta di detto segnale analogico;
mezzo campionatore includente un mezzo di condensatore di commutazione per immagazzinare la carica che rappresenta i valori istantanei dell'ampiezza di detto segnale analogico, ed avente una uscita;
mezzo di filtro passa-basso per effettuare una funzione di integrazione sull'uscita di detto mezzo di campionamento;
mezzo convertitore analogico digitale a un bit temporizzato da detta forma d'onda di sincronizzazione e provvedente una prima e seconda uscita in risposta alla polarit? istantanea dell'uscita di detto mezzo di filtro passa-basso, detta seconda uscita essendo complementare di detta prima uscita;
mezzo di riferimento per applicare selettivamente una tensione di carica a detto filtro passa-basso.
13. Modulatore secondo la rivendicazione 12, in cui detto convertitore analogico digitale a un bit include un comparatore avente una tensione di ingresso stabilizzata durante l'intervallo quando viene fatto un confronto di tensioni.
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