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...
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...
调制器: DS(Delta-Sigma)ADC的调制器在转换过程中成功降低了低频噪声。然而,高频噪声是一个问题,且在转换器的最终输出中是不希望出现的。本文系列的第二部分将讨论如何使用低通数字/抽取滤波器来消除这种噪声。
如下所示,是一个一阶Sigma-Delta 调制器,由一个差分放大器,积分器,比较器和1bitDAC组成。 图8 一阶Sigma-Delta 调制器 如果输入信号增加,1bit ADC,相当于简单的比较器,产生“1”;如果输入信号减小,产生“0”。这样,Sigma-Delta 调制器传递着输入信号的梯度量。 从频域模型来看,积分器相当于低通滤波,在1bit...
delta-sigma ADC基础知识(二) 图1展示了ΔΣADC的方框图。如本文系列的第一部分所述(参见参考文献1),ΔΣ转换器的调制器通过降低低频噪声来对数据进行整形,从而实现高分辨率。第一部分还指出,调制器输出的不良特性是高频噪声和高速的1位输出率。 一旦信号进入数字域,就可以使用低通数字滤波器功能来衰减高频噪声,...
常用的ADC基本上可以分为三种类型: Flash型,SAR型,Sigma-Delta型。下面我们来了解一下它们的工作原理与性能特点。单片机中最常采用的是SAR型,在一些高精度场合会用到Sigma-Delta型,而Flash型很少会集成在MCU内部,如果需要一般需要通过串行或并行总线外扩。
所谓阶数指的是sigma—Delta调制器中积分器的个数。一般阶数越高幅频特性越好,低频段的衰减也越厉害,高频段的通过性越好所能达到的有效位数越大,但是延迟也会很大,也会减小输入信号的摆幅,另外,由于噪声在高频的幅值过大,会使整个系统的稳定性降低。
1Sigma-Delta ADC 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...
此外，Sigma-Delta ADC为精密测量应用提供了低功耗、低噪声的前端解决方案。其应用广泛，具体取决于分辨率、采样速率和操作模式。它能够处理16位音频的高速低分辨率通信，同时也能对应变计、热电偶和其他高精度传感器进行20位的高精度低速转换。尽管这里提到了高达16位甚至20位的分辨率，但通过Delta Sigma调制器的调制，...