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| SIGMA-DELTA ADC 通俗易懂文 |
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SIGMA-DELTAADC
关于SIGMA-DELTA介绍的文章很多，在此换个角度，按思维的自然过程来理解。
先说一下积分型ADC，就是常见的万用表用的芯片。这种ADC一个转换周期可分为三个阶段：
校零、积分器切到输入信号积分一固定时长（计数S1）、积分器切换到反相的Vref,同时计数S2，直到
积分器回零。
Ui/Vref=S1/S2
这是典型的比例测量思想，很自然的思维方式。
SIGMA-DELATADC借用了积分型ADC的部分思想。
积分器常见的组成是R，C，OP.积分器不可能单方向一直进行下去，需要两个互相反作用的作用。
对积分型ADC,Ui和与之反相的Vref.对于SIGMA-DELTAADC，同样存在两个互为反相的作用力。
两个互为反相的作用施加到积分器上，一个很自然的电路结构如下图：
FIGUE1:加法积分器
上图中，在输入端采用的是加法器结构，这样Ui是连续作用在积分器的输入端，这就需要反作用
力Vref的存在，以确积分器不和。在t很的时段，Ui是定的，Ui对积分器的作
用为：Ui/Rt。反作用：-Vref/Rt.
Ui/Rt=-Vref/Rt>>Uit=-Vreft
上式于积分型ADC，SIGAM-DELTAADC在此转向，不积分型ADC，Ui=-
Vreft/t。换思，如Vreft定，t=-Vreft/Ui。就说Ui，t，就说
Ui，单时成的能量为Vreft的积分数多，?数与Ui成￠比。
在电路￡?上，如图2,￥单?§currency1''器来“定?积分的能量Vreft（t单???fi度）。
?积分成的fl是：积分–?输回零?。￥于先是-Vreft·积分–?输，?￥Ui·
积分–?输?直??零?，成，￥过零比”器输一￠信号currency1''单?currency1''器，?…下一
。如图2‰?型。
-
+
-Vref
Ui
R
R
C
01`
FIGUE2:?型
￥FIGUE2?型电路′可输1?度与Ui成￠比的??`，这￠是SIGMA-DELTAADC
的?ˉ思想。￥于?零?时很，FIGURE2输￡为?˙`。¨进如FIGURE3.
Yi
Vo
DQ
CLK
FIGURE3:¨进型
上图中，Dcurrency1''器·比”器输存，一个积分成，过零?，比”器输为，Dcurrency1''器
CLK上??存，Q为，?关?，下一积分?…，￥于Vref在计上于Ui的?量程，
此-Vref+Ui很ˇ—积分–?输反转?零?，比”器输?。在下一CLK上??到来，Dcurrency1''
器存?，Q?，?关?，到单?currency1''器作用（fi=Tclk）。采用Dcurrency1''器到了单?的作用，
同时¨CLK周期，相¨了?关?的时长。就说CLK周期“定了?个积分的能量
Vreft。CLK，Vreft，相t=-Vreft/Ui，对于定的Ui，单时
成的积分多，对的1?度。相于Ui的分了。
以上按自然的思维方式了SIGMA-DELTAADC的?ˉ思想￥来。
来和理结?，关于SIGMA-DELTAADC的理中，比”行的是如FIGURE4的?型：
￥?型：
1/f(X-Y)+Q=Y
-
+
-Vref
Ui
R
R
C
+
-
单?currency1''器
-
+
-Vref
Ui
R
R
C
+
-
量aQ
-
X++Y
-
FIGURE4?型
进一到：Y=X/(f+1)+Qf/(f+1)
￥上式到SIGMA-DELAT的一?ˉ?：Qf/(f+1)?f的分??，o分?于
f，这样用一??器?过采样可?o。这￠是很多SIGMA-DELTA理不理
解的‰在，一上来一个很?的理?型，结和过采样，理上?理成章?理，不?理
解，自然思维方式。是￥￡例，提炼?ˉ思想，?为理，￥理指导分析￡例。
结?FIGURE3：图中fl了Yi和Vo两?
Yi处信号，其?形为是-Vref的??`，Y与Yi反相。Ui+Yi=Ui-Y。
Y是?型为Vref的??`。可看作积分器对（Ui-Y）/R积分，积分器阻抗1/SC
Vo=-（1/SCR）(Ui-Y)
￥FIGURE3可见，从Vo到Yi中经过了比校器、currency1''器、?关，就说Vo–Yi这个节
不?数学表达，我们用Q表，￥构成一：
Vo+Q=Yi=-Y》
-（1/SCR）（Ui-Y)+Q=-Y令K=RC
Y=Ui（KS+1）-KS/(KS+1)Q
上式结?电路很解了SIGMA-DELTAADC的一?ˉ思想。oKS/(KS+1)Q
?f增向段集中。
至于SIGMA-DELTAADC的过采样，如FIGURE3‰，加CLK可提采样
，这样说有?笼统。SIGMA的￥来就是在定的时段（￥CLK周期数确定），对Dcurrency1''器输
的??`计数，ADC结。¨定时段长就相于¨了采样。
积分
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