sigma_delta_adc [电子森林]

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--- sigma_delta_adc [2022/11/16 14:34]
gongyu [1. Delta-Sigma框图]
+++ sigma_delta_adc [2022/11/17 15:59] (当前版本)
gongyu [1. Delta-Sigma框图]
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 ## Σ-Δ型ADC
+从概念上讲，Σ-Δ转换器的数字特性多于模拟特性，但这并未降低Σ-Δ型ADC的模拟部分的重要性。五阶Σ-Δ调制器的设计（例如在双通道18位ADC AD1879中）绝不是轻而易举的小事一桩，数字滤波器同样如此。Σ-Δ转换器本质上是一种过采样转换器，尽管过采样只是成就整体性能的多种技术中的一种。总的说来，Σ-Δ转换器是利用分辨率非常低（1位）的ADC以极高采样速率对模拟信号进行数字化处理。但通过将过采样技术与噪声整形和数字滤波技术结合使用，使有效分辨率得以提高。然后，通过抽取过程降低ADC输出端的有效采样速率。1位量化器和DAC的线性度使Σ-Δ型ADC表现出极佳的微分和积分线性度，并且不必像其它ADC架构那样需要调整。
+它的特点：
+  * 混合信号VLSI芯片的理想拓扑结构
+  * 过采样
+  * 利用Σ-Δ调制器进行噪声谱整形
+  * 数字滤波
+  * 抽取
+  * 可实现16位及更高的分辨率
 原文来自[[https://hackaday.com/2016/07/07/tearing-into-delta-sigma-adcs-part-1/|TEARING INTO DELTA SIGMA ADC’S]]
 Σ-Δ型ADC涉及到几种不同技能的组合：
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 下面是Delta Sigma ADC的框图，它包含三个部分：
 {{ :deltasigmaadc.png |}}
+{{drawio>deltasigmaadc_block.png}}
   * 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
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 #### 1.3 过取样
+{{ :adcoversampling.png |}}<WRAP centeralign>采用模拟和数字滤波进行过采样</WRAP>
 降低噪声比较有效的一种方式是提高采样频率，这种技术叫过取样，它能够将量化噪声扩展到更宽的频谱范围，后面的滤波器可以将带外的噪声滤除掉。虽然它不能彻底去掉噪声，但是能够成比例地降低靠近我们信号的噪声的幅度。一个简单的规则 - 采样频率扩大4倍，有效位数增加一位。
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 Delta Sigma使用1级或2级积分器来做噪声成型，我们可以使用ADC的ADC评估软件来显示噪声成型的效果。
+### 2. 应用
+低频测量应用Σ-Δ型ADC工业过程控制、电子秤、温度和压力测量仪表等应用要求ADC能以16位或更高的分辨率对低频信号（通常小于10Hz）进行数字化处理。过去，这种需求几乎完全由积分（或双斜率）ADC来满足。Σ-Δ转换器提供了另一种有吸引力的选择。除了成本更低和尺寸更小外，低频Σ-Δ型ADC还能提供片上数字滤波以及系统和自校准功能。采样速率允许处理最高10Hz带宽的信号，而且与传统积分ADC相比，Σ-Δ型ADC能在宽得多的频率变化范围内保持电力线频率抑制特性。双斜率ADC的电源抑制特性取决于瞬时线路频率变化，原因是采样时钟与线路频率同步。