Σ-Δ型ADC基础教程:现代应用与原理解析
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更新于2024-09-07
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"ADC架构III:Σ-Δ型ADC基础,由Walt Kester撰写,是英文原版教程MT-022,适用于对照中文版学习。主要探讨Σ-ΔADC在现代语音带、音频和高分辨率精密工业测量应用中的重要性。教程分为两部分,MT-022和MT-023,分别介绍Σ-ΔADC的基本原理和技术细节。"
Σ-Δ型(Sigma-Delta)模数转换器(ADC)是一种在现代电子系统中广泛应用的转换器,尤其在语音带、音频处理和高精度工业测量领域中占据了主导地位。其数字化的架构与现代精细线宽的CMOS工艺相匹配,使得在不显著增加成本的情况下,能够轻松添加数字功能。
Σ-ΔADC的核心概念包括过采样(Oversampling)、量化噪声整形(Quantization Noise Shaping)、数字滤波(Digital Filtering)和降采样(Decimation)。过采样是提高ADC性能的一种策略,通过以高于奈奎斯特定理所需的速率进行采样,可以在数字域中更容易地处理信号,从而改善信噪比(SNR)。
量化噪声整形是Σ-ΔADC的一个关键特性,它将量化噪声分布到频谱的更宽范围,减少了在感兴趣的频带内的噪声。这一过程使得Σ-ΔADC能够在低比特率下实现高分辨率的转换效果。
数字滤波在Σ-ΔADC中起着至关重要的作用,用于去除高频噪声并恢复原始模拟信号。降采样是数字滤波后的后续步骤,通过减少采样率来简化信号处理,同时保持信号质量。
教程MT-023将深入讨论更多与Σ-ΔADC相关的高级主题,如直流偏置(Idle Tones)、多比特Σ-ΔADC、多级噪声整形Σ-ΔADC(MASH,Multi-Stage Noise Shaping)、带通Σ-ΔADC以及一些实际应用案例。
Σ-ΔADC的历史可以追溯到早期的开发阶段,其基本思想和架构经过不断演进和完善,逐渐成为现代信号处理和数据转换技术中的重要组成部分。由于其广泛应用和深远影响,对Σ-ΔADC的工作原理有深入理解对于设计和分析高性能电子系统至关重要。
2023-08-10 上传
2020-04-29 上传
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houhualong
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