原文来自TEARING INTO DELTA SIGMA ADC’S Σ-Δ型ADC涉及到几种不同技能的组合:

  • 过采样
  • 噪声成型
  • 数字滤波

这些功能并不需要多个芯片来完成,目前单颗Σ-Δ型的ADC芯片做的非常小巧。

ADC的架构 下图中显示了四种最常用的ADC的技术架构,Delta-Sigma能够提供较高的分辨率以及中等程度的速率。

下面是Delta Sigma ADC的框图,它包含三个部分:

  • Delta Sigma调制 - 调制器的作用是将输入的模拟信号转换为一位的调制数据流
  • 积分器 - 将这个1位数据流累积成能够代表信号平均值的多位数值,并附带其它额外信息
  • 抽取滤波器 - 将额外不需要的信息去除掉,仅保留最精准的输出

1.1 Delta Sigma调制器

它是ADC的核心,负责将输入的模拟信号数字化,并通过过取样以及噪声成型技巧来降低噪声。 从框图中可以看出,Delta Sigma调制器包含了一个差分放大器,用以累加输出的反馈信号; 一个积分器用于噪声成型 - 在低频段移除掉噪声;一个1bit的比较器以及一个开关将上一个取样点的结果取反以后有效地反馈回去。 由于反馈路径,数字输出表示样本之间信号的差异。

1.2 量化噪声

任何ADC中,由于不准确的量化过程导致的噪声或误差,称之为量化噪声。