Sigma-Delta调制器,有三大法宝:过采样、基于反馈环的噪声整形、数字滤波与抽取。而SDM的“妙”,更多地体现在“噪声整形”上。 一、OSR:过采样之术。 假设ADC量化噪声为Δ(带内白噪),采样率为fs,则在0~fs/2频率的白噪功率是固定的,≈Δ²/12(可由积分算式得到),故fs越大,噪声分布幅值就越小。 也就是...
一般的奈奎斯特采样,采用频率fs>2fB,fB是输入信号频率,过采样就是采用频率远大于2倍信号频率fs>>2fB。过采样的主要优势就是输入信号带宽仅为采样频率的一小部分,这样可以用数字滤波器消除所关心频带以外的大部分量化噪声,显著降低量化噪声功率。 补充:ADC中的量化噪声可以看成是-fs/2到+fs/2带宽内的白噪声,...
OSR与信号带宽fb之间的关系为:OSR=fs/(2fb)。 过采样技术会给ADC带来两个优势:首先,较高的采样频率会降低前级抗混叠滤波器的设计要求,过渡带可以稍微平滑;其次,过采样技术可以提高信噪比。当采样频率提高时,量化噪声的功率谱密度Se(f)会随之降低,从而提高带宽内的信噪比,如图2所示。 图2 (a) Nyquist ADC频谱 ...
姜宇表示，Σ-Δ型ADC主要通过过采样、噪声整形、数字滤波器和下抽取等步骤，来降低噪声，获取更大的动态范围，以获得更高的数字分辨率。雄厚的ADC研发实力 当前，随着5G、人工智能、物联网、汽车电子等新兴领域所需的产品或技术对信号处理的需求（包括速度、精度、噪音等）增长迅速，市场对高精度ADC产品的需求也“水...
它的基本思想是通过对输入信号进行过采样和滤波,将其转换为一位数字信号。 下面是一个简单的 Delta-Sigma 调制原理的讲义: 1. 过采样:Delta-Sigma 调制的第一步是对输入信号进行过采样。这意味着我们以比输入信号带宽高得多的频率对其进行采样。例如,如果输入信号的带宽为 10 kHz,我们可能以 100 kHz 或更高的...
Sigma-Delta ADC(Σ-Δ ADC)是一种常用的模数转换器,它通过采用过采样和噪声整形技术,实现了高精度的模拟信号数字化转换。本文将介绍Sigma-Delta ADC的量化过程,以及其原理和应用。 让我们了解一下Σ-Δ ADC的基本原理。Σ-Δ ADC可以看作是一个模拟滤波器和一个数字滤波器的级联,其中模拟滤波器用于滤除高频噪...
对于交流应用,如音频,其中调制器采样率约为3 MHz的64x过采样,输入电容电压可能没有足够的时间在转换器分辨率所指示的精度范围内稳定,然后电容切换到放电。实际上,只要输入电容充电遵循RC电路的指数曲线,如果过早切换输入电容,只有增益精度受到影响。 指数充电的要求意味着运放不能直接驱动开关电容的输入。当一个容性负...
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。
系统中加入一个很小的反馈系数 r,在系统带宽附近引入一个零点,可以将系统的信噪比提高大约8 dB。同时,调制器使用了半个周期的环路延时,大大提高了系统的稳定性。在设计时,利用图1中b3这一路的反馈来系统地补偿环路延时。结合系统对动态范围的要求,根据式(1),选择系统过采样率OSR=32。
过采样频率:增加一位分辨率或每减小6dB 的噪声,需要以4 倍的采样频率fs 进行过采样.假设一个系统使用12 位的ADC,每秒输出一个温度值(1Hz),为了将测量分辨率增加到16 位,按下式计算过采样频率: fos=4^4*1(Hz)=256(Hz)。 1. AD转换器的分类