过采样通过在Nyquist频率范围内增加采样点数，使得信号的幅值在主信号周围更加集中，而噪声则被平均分布在DC到fs/2的范围内（其中fs为采样频率）。这样，在接收端可以通过滤波器将信号与噪声分离，从而在不增加ADC采样位数的情况下提高信噪比。如上图所示，当我们提高采样率至K倍时，噪声能量保持不变，但其分布范围被...
Delta-Sigma ADC ,也有称为Sigma-Delta ADC、ΔΣ ADC、ΣΔ ADC。 Delta-Sigma ADC 的应用非常广泛,特别是对于低频、高分辨率的信号处理场景,我们可能在不经意之间就使用到了 Delta-Sigma ADC,比如音频 Codec、生理监测、环境/过程控制,还有树莓派扩展板 “ADC Pi” 中的MCP3424也是一颗 Delta-Sigma ADC。 然...
Sigma-Delta ADC是一种目前使用最为普遍的高精度ADC结构，在精度达到20位以上的场合，Sigma-Delta是必选的结构。通过采用过采样、噪声整形以及数字滤波技术，降低对模拟电路的设计要求，实现了其他类型的ADC无法达到的高精度和低功耗。通常情形下，各种类型ADC的精度与速度关系如图1所示。图1 不同类型的ADC的精度和速...
这种ADC速度快,精度高,但缺点是随着输出位数的增加,它需要的分压电阻和比较器成指数增长,体积和成本随之迅速增加。 2.SAR逐次逼近型 SAR(Successive Approximation Register)型ADC仍然使用电压比较的方法,它使用数字电路控制DAC输出一个变化的电压,并用此电压和输入电压比较,经过多次比较逐渐使DAC输出接近输入电压,从而得...
高阶多位Delta-sigma ADC由于不需要采样保持电路,电路规模小,可以实现较高的分辨率,因此在实际中得到广泛的应用。Delta-sigma ADC采用过采样技术和噪声整形技术相结合,对量化噪声双重抑制,从而实现高精度模数转换。在实际的设计中需要根据设计指标稳定性和动态范围等进行折衷。要实现大的动态范围,就需要较高的过采样率...
Sigma-Delta ADC涉及的基本概念如下图所示。 图2 Sigma-Delta ADC的重要概念(图片源于AD公司) 过采样 给定正弦波,进入采样速率Fs的转换器后, 图3 正弦波的量化 在对应频点可以看到尖峰,但存在许多量化噪声, 图4 正弦波频谱 由于ADC的精度,决定了转换器针对输入的连续正弦波,只能采集有限数量的离散样值,形成了量化...
Delta-Sigma ADC是将模拟信号转换为数字信号的一种技术。它使用增量调制技术将输入信号转换为脉冲序列,再通过积分器形成模拟信号。然后通过数字滤波器对模拟信号进行滤波,最后得到输出数字信号。 2.增量调制 增量调制是Delta-Sigma ADC的核心部分。它通过比较输入信号与量化器输出信号的差值,生成Δ-Σ调制的输出脉冲序列...
Sigma-Delta ADC一般由模拟调制器和降采样抽取滤波器组成,以远高于Nyquist频率的采样频率对输入信号进行采样,采样后的信号经调制器处理后转换为低位高码率的数字信号流。 在此过程中,调制器完成了采样信号的粗量化,并且利用噪声整形技术将低频噪声搬移到信号带宽外的高频处。调制器输出的数字信号经过降采样抽取滤波器处理...
本文将介绍delta-sigma ADC的工作原理、架构和应用。 一、工作原理 1. Delta-sigma调制 Delta-sigma调制是一种用于将模拟信号转换为数字信号的技术。它使用了一个比较器、一个积分器和一个数字滤波器。 比较器用于将模拟信号与一个参考信号进行比较,输出一个脉冲序列。积分器用于对这个脉冲序列进行积分,得到一个...
在本文中,设计了一款三阶一位单环反馈结构的连续时间Sigma-Delta ADC,其带宽可达5 MHz,精度为10位,其中积分器采用RC积分器的形式。系统引入了半个周期的延时,提高了系统的稳定性,使得输入信号的最大幅度大幅提高,进一步增加了调制器转换信号的精度。同时,由于采用了新型的系统结构和非回零D/A转换器,使得调制器忍...