引言:看过很多介绍ADC的资料,也查过很多关于Σ-ΔADC的资料,可是大家讲得都很简单,或者讲得非常模糊,就使得对Σ-Δ型ADC理解有些困难。本文只是针对上述情况对Σ-ΔADC作一点定性的描述,使这方面的初学者对其有一点初步的了解,若要对其深入的研究,比如对其误差的分析或者分辨率的分析,请参阅有有关资料。

    Σ-Δ又被称为总和增量调制编码,Σ-Δ型ADC是各种ADC中的一种形式,就和并联比较型,双积分型,V-F变换型一样只是AD的一种变换方式。一个分辨率为n位的这种类型的A/D转换器，为了能区分2n个不同的量化等级，需要相当复杂的比较网络和极高精度的模拟电子器件。当位数n较高时，比较网络的实现是十分困难的，因而限制了转换器分辨率的提高。当ADC构成采集系统时,还要对信号进采样保持,当分辨率越高时,这种方式就显得尤为重要。在一些高精度的采集系统中,还需要专门的采样保持电路。
     Σ-Δ可以简单地理解为划分-求和,即把模拟信号先进行抽样-保持,划分为一个个小块,分一个小块与前一个小块的值进行比较,若是比前一个大,则输出"1",反之,则输出"0",最后通过把这些"1"或者"0"累加起来,也就成了数字

输出,另一方面,把这个数字信号DA反馈到比较的地方,以便和下一个模拟信号进行比较。如左图所示。在左图中fs是抽样脉冲,采用远远大于Nyquist 频率的时钟对输入模拟信号进行“过采样”,由于其频率非常高,所以保持电路也就免去了,这样一来,第一段中的保持电路就可以不用考虑了。K1 , K2 分别表示输入信号和反馈信号的增益系数,O表示比较器。由左图可以看出,对模拟信号的量化却在无形中就转成了对数字信号的处理,使得对模拟信号的处理非常简单,就一路,若从比较器处截断向前看,对模拟信号的处理就是一个开关那么简单,0,1地变化,这种方法就显著地提高了DAC的分辨率而不用考虑比较网络以及保持电路的影响。
    由上图可以看出Σ-ΔADC主要由调制器和数字抽取滤波器组成,其中,积分器的个数表示调制器的阶数( L ) ,量化器的个数为级数。