SigmaDeltaomvandlare

Sigma-deltaomvandlare är en typ av analog-till-digital omvandlare (ADC) som uppnår hög upplösning genom översampling och kvantisering i en återkopplingsslinga. Grundidén är att använda en delta-modulator som genererar en högfrekvent, i stort sett brusfylld ström av kvantiseringsbrus, och ett digitalt efterfilter som decimerar signalen till önskad samplingsfrekvens och bitdjup. Genom störningsformning flyttas kvantiseringsbruset utanför bandet av intresse, vilket ger hög signal-till-brusförhållande i den passband som används.

Modulatorn kan vara kontinuerlig tid eller diskret tid och består vanligtvis av en eller flera integratorer följt av en kvantizer (ofta en enkvantiseringsenhet, ibland en flerbit). Återkopplingen via en differensfunktion placerar feedbacken i signalkedjan och formar kvantiseringsbruset. Efterbearbetning sker i form av ett digitalt decimationsfilter som sänker samplingsfrekvensen och konverterar strömmen till ett bestämt bitdjup (t.ex. 16–24 bitar).

Vanliga kontruktioner är enkellinjiga 1-bitars DT-modulatorer eller multibitvarianter som kan hantera större dynamiskt omfång i analog front-end. Översampling hög OSR gör att analoga krav blir enklare och mer robusta, men kräver högre digital bearbetning och ofta längre latency.

Användningsområden inkluderar ljud- och hi-fi-ADC, medicinska och industriella mätinstrument samt konsumentelektronik där hög upplösning och god linjäritet är prioriterat. Fördelarna är hög upplösning med förenklad analog design och bra brusbegränsning; nackdelarna är hög klockfrekvens och potential för latency beroende av filterlängd.