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。 1.Flash型 这种ADC使用电阻分压网络,输入的电压会同时与分压网络中的多个参考电压比较,比较器的输出通过编码器输出2进制的数字输出。这种ADC速度快,精度高,但缺点是随着输出位数
增量式Delta-Sigma ADC 【工作原理】与双斜ADC类似,只不过把两个串行的积分过程变为了并行,counter直接用来计数比较器输出为1的次数。每个转换周期包括N个采样周期,每次转换结束后,计数器和积分器进行复位。有效带宽是转换频率的一半所以N就可以看作过采样率。 【量化精度】 假设在每个量化周期的N次采样中有M次接入...
低速工业ΔΣ ADC通常仅使用sinc滤波器。 数字滤波器的输出速率与采样速率相同。图3展示了一个数字滤波器的输出。在时域(图3a)中,数字滤波器负责实现数字采样(DS)转换器的高分辨率。请注意,24位码序列与原始信号相似。然而,在频域(图3b)中,数字滤波器仅对信号应用低通滤波器。这样做可以衰减调制器的量化噪声,但...
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。 (3)根据量化器的位数分 可以分为一位调制器和多位调制器。...
在深入探讨Delta-Sigma (Σ-Δ) ADC的工作原理之前，我们首先需要澄清几个关键概念。首先是关于ADC的通用概念，特别是量化噪声。在模拟信号与离散信号的转换过程中，由于离散信号的阶梯状特性，与连续的模拟信号相比，总会存在某种程度的差异，这种差异就构成了量化误差。在图中，你可以看到蓝色斜线代表连续的模拟信号，...
因此,Sigma-Delta ADC的另一种精度提升技术——噪声整形技术于1954年首次提出,基本原理是改变量化噪声在频谱上的分布,将低频噪声搬移到高频,经后级数字抽取滤波器可以滤除信号带宽外的大部分噪声,从而提高带宽内的信噪比,如图四所示。 图四 整形后的量化噪声...
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...
低速Δ-Σ ADC通常需要一个简单的单滤波器来减少混叠效应。对于差分信号,滤波器结构通常由两个滤波路径组成:一个差分滤波器(源自两个滤波器电阻RFILTER和差分电容器CDIFF的组合);和一个共模滤波器(源自一个滤波器电阻RFILTER和共模电容器CCM的组合) 图8:Delta-Sigma ADC的抗混叠滤波器结构 ...
关于fD的取值,将在本文系列的第二部分中讨论。 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。