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所謂的 S-D ADC的原理,就是利用過采樣(Oversampling)技術(shù)、噪聲整形技術(shù)和數(shù)字濾波技術(shù)以很低的采樣分辨率和很高的采樣速率將模擬信號數(shù)字化,將高分辨率的轉(zhuǎn)換問題化簡為低分辨率的轉(zhuǎn)換問題,增加有效分辨率。與幾種傳統(tǒng)ADC相比,過采樣∑-ΔA/D變換器由于采用了過采樣技術(shù)和∑-Δ調(diào)制技術(shù),增加了系統(tǒng)中數(shù)字電路的比例,減少了模擬電路的比例,并且易于與數(shù)字系統(tǒng)實現(xiàn)單片集成,因而能夠以較低的成本實現(xiàn)高精度的A/D變換器,適應(yīng)了VLSI(VeryLarge Scale Integrated circuites)技術(shù)發(fā)展的要求。
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其主要的特點為:
◆∑-△型A/D轉(zhuǎn)換器基于過采樣∑-△調(diào)制和數(shù)字濾波,利用比奈奎斯特采樣頻率大得多的采樣頻率得到一系列粗糙量化數(shù)據(jù),并由后續(xù)的數(shù)字抽取器計算出模擬信號所對應(yīng)的低采樣頻率的高分辨率數(shù)字信號。
◆其表現(xiàn)出的優(yōu)點是元件匹配精度要求低,電路組成以數(shù)字電路為主,能有效的用速度換取分辨率,無需微調(diào)工藝就可獲得較高位數(shù)的分辨率,制作成本低,適合于標(biāo)準(zhǔn)CMOS單片集成技術(shù)。
◆∑-△調(diào)制器以采樣速率輸出1bit數(shù)據(jù)流,頻率可高達MHz量級,例如萊姆HMSR/HO等系列產(chǎn)品頻率均可達20MHz。數(shù)字濾波和抽取的目的是從該數(shù)據(jù)流中提取出有用的信息,并將數(shù)據(jù)速率降低到可用的水平。
◆∑-△ADC 中的數(shù)字濾波器對1bit數(shù)據(jù)流求平均,移去帶外量化噪聲并改善ADC的分辨率。數(shù)字濾波器決定了信號帶寬、建立時間和阻帶抑制。