基于增量的Sigma-Delta模数转换器设计与实现

简介：
本研究聚焦于开发一种高效的Sigma-Delta模数转换器(ADC)，采用增量调制技术优化信号处理过程，提高转换精度和速度。 Sigma-Delta模数转换器（Sigma-Delta ADC）在众多类型的ADC中独树一帜，通过采用过采样、噪声整形及数字滤波技术，在降低对模拟电路设计要求的同时实现了高精度与低功耗的特性，这是其他类型ADC难以企及的优势。然而，尽管具备这些优点，Sigma-Delta ADC也存在一个显著缺点：即在追求高速性能方面较为困难。因此，未来的Sigma-Delta ADC需要克服这一挑战以同时实现高速、高精度和低功耗。 本段落主要探讨了Sigma-Delta ADC的系统设计中调制器部分的研究，并利用Matlab软件进行建模与仿真分析，总结出了一套完整的设计流程。基于过采样率、精度及动态性能的需求，文章得出了调制器所需的阶数以及前馈因子、反馈因子和积分器增益等参数。通过使用Matlab进行模拟预测，可以预估实际调制器的预期表现。 特别地，本段落还讨论了增量型Sigma-Delta ADC的发展背景及其在温度直流信号测量中的应用特点，并从原理入手深入分析了该类型ADC系统建模中调制器的设计方法。