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模拟/数字技术
∑-△ADC工作原理与应用
发布日期：2009-3-16 15:11:25 文章来源：搜电 浏览次数： [pic]33
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越来越多的应用，例如过程控制、称重等，都需要高分辨率、高集成度和低价格的ADC、
新型∑-
△转换技术恰好可以满足这些要求。然而，很多设计者对于这种转换技术并不十分了解，
因而更愿意选用传统的逐次比较ADC。∑-
△转换器中的模拟部分非常简单(类似于一个1bit
ADC)，而数字部分要复杂得多，按照功能可划分为数字滤波和抽取单元。由于更接近于
一个数字器件，∑-△ADC的制造成本非常低廉。
一、∑-△ADC工作原理
要理解∑-
△ADC的工作原理，首先应对以下概念有所了解：过采样、噪声成形、数字滤波和抽取。
1．过采样
首先，考虑一个传统ADC的频域传输特性。输入一个正弦信号，然后以频率fs采样－按照
Nyquist定理，采样频率至少两倍于输入信号。从
FFT分析结果可以看到，一个单音和一系列频率分布于DC到fs／2间的随机噪声。这就是
所谓的量化噪声，主要是由于有限的ADC分辨率而造成的。单音信号的幅度和所有频率噪
声的RMS幅度之和的比值就是信号噪声比(SNR)。对于一个Nbit
ADC，SNR可由公式：SNR=6.02N+1.76dB得到。为了改善SNR和更为精确地再现输入信号，
对于传统ADC来讲，必须增加位数。
如果将采样频率提高一个过采样系数k，即采样频率为Kfs，再来讨论同样的问题。FFT分
析显示噪声基线降低了，SNR值未变，但噪声能量分散到一个更宽的频率范围。∑-
△转换器正是利用了这一原理，具体方法是紧接着1bit
ADC之后进行数字滤波。大部分噪声被数字滤波器滤掉，这样，RMS噪声就降低了，从而
一个低分辨率ADC, ∑-△转换器也可获得宽动态范围。
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