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的精度和速度...
Sigma-Delta(Σ-Δ)ADC属于ADC中很重要的一个结构,却以“理论知识晦涩难懂,不直观、不易懂”出名。半导体教育领航者移知教育推出了一个非常强大的课程《30天学会Σ-Δ ADC设计》,课程详细介绍了Σ-Δ ADC的基本工作原理,并带领同学在MATLAB建模和仿真(第四章),在virtuoso进行电路搭建(第五章),Σ-Δ ADC和PLL...
简单讲，L级SDM调制下，OSR每翻倍，SNR会提升(6*L+3)dB，ADC位数会提升(L+0.5)bit，和第一板斧...
sigma-delta ADC的基本原理框图描述如下 其中,抗混叠滤波器是一个简单的模拟低通滤波器,其作用是抑制输入信号中超过奈奎斯特频率的高频噪声,避免因频率混叠对输出造成干扰。 Σ-Δ调制器是Σ-ΔADC的关键,其作用是噪声整形,它的内部结构是一个反馈电路: 它由一个差分放大器,一个积分器,一个比较器和一个1bitDAC...
ADC类型 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。
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...
不同于传统测量交流信号Sigma-Delta ADC应用时单通道连续测量输入信号的情况,增量式Sigma-Delta ADC通常在多个通道间进行切换,这需要ADC具有很小的输入输出延时,这一点尤其体现在滤波器的设计上。 测量交流信号的Sigma-Delta ADC滤波器为了实现平坦的宽带滤波,滤波器级数通常很高,因此延时很大,不利于通道切换(如果切换,...
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...
闪存ADC的另一个问题是其芯片尺寸,对于8位闪存转换器来说,其芯片尺寸几乎是等效流水线ADC的7倍。与流水线设计相比,flash变换器的输入电容可提高6倍,功耗可提高2倍。 逐次逼近adc 基于逐次逼近寄存器(SAR)的转换技术,也称为位称重转换,使用比较器对施加的输入电压和n位数字转换器(DAC)的输出进行称重。使用DAC输出...
随着VLSI技术的高速发展,集成电路的速度已然不再是设计中的短板,以速度换取精度成为了转换器设计中的共识,过采样技术也成为了转换器中最为广泛采用的技术之一。Sigma-Delta ADC(Σ-Δ ADC)最早出现于1962年,是使用广泛的过采样ADC,它是所有电路非理想性的最稳定的ADC。Σ-ΔADC在目前大多数字混合系统中占有重要地...