[转]SAR与SIGMA DELTA的区别

[转]SAR与SIGMA DELTA的区别

 

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sigma-delta adc的原理，就是通过一种结构把量化噪声调制到频谱的高端，也即对量化噪声而言，sdm是一个高通滤波器，而对基带信号则等价为一个全通滤波器，这样等价的基带信号的量化噪声就很小了，就可以得到很高的信噪比。

sdm（sigma-delta modulator）adc的弱点在于它很难做得快，因为一般的过采样率要求至少16倍，多bit的话（16b），一般都需要32倍（因具体系统结构不同会有较大的变化），这样一个2M的信号带宽就需要64M的采样频率，这样对ota的要求(dc gain和gbw)也会很高。

sdm adc的另外一个好处是可以减少对ad前端的anti-alias filter的要求。

精度方面sigma-delta算是很厉害的角色，但是也不能忽略SAR的存在，速度和精度综合考虑的话，SAR更优一些，大部分的sigma-delta都应用在语音处理领域，因为采样频率要求不是很高。

从速度、精度和功耗综合考虑，SAR有可能优于Sigma-Delta

三种采样方法比较：

flash的 方法就是用精确的"尺"直接测量。做一把精度很高的”尺“，又要有那么的刻度实在是很困难的事；

pipeline的方法实际上就是把被测的物体分很多次放大，每次 用一把精度不高，刻度不是很多的”尺“量一次”所以这种方法速度和精度都很折中；

sigma-delta的方法,很象初中学到多测取平均值的方法,他把被测物体摞起来(过采样和积分的过程,)然后求平均值(抽取滤波).所以是一种以时间换精度的方法

 

下面简单讲讲A/D转换器的基本原理和分类：
根据A/D转换器的原理可将A/D转换器分成两大类。一类是直接型A/D转换器，将输入的电压信号直接转换成数字代码，不经过中间任何变量；另一类是间接型A/D转换器，将输入的电压转变成某种中间变量（时间、频率、脉冲宽度等），然后再将这个中间量变成数字代码输出。
尽管A/D转换器的种类很多，但目前广泛应用的主要有三种类型：逐次逼近式A/D转换器、双积分式A/D转换器、V/F变换式A/D转换器。另外，近些年有一种新型的Σ-Δ型A/D转换器异军突起，在仪器中得到了广泛的应用。
逐次逼近式（SAR）A/D转换器（SAR）的基本原理是：将待转换的模拟输入信号与一个推测信号进行比较，根据二者大小决定增大还是减小输入信号，以便向模拟输入信号逼进。推测信号由D/A转换器的输出获得，当二者相等时，向D/A转换器输入的数字信号就对应的时模拟输入量的数字量。这种A/D转换器一般速度很快，但精度一般不高。常用的有ADC0801、ADC0802、AD570等。
双积分式A/D转换器的基本原理是：先对输入模拟电压进行固定时间的积分，然后转为对标准电压的反相积分，直至积分输入返回初始值，这两个积分时间的长短正比于二者的大小，进而可以得出对应模拟电压的数字量。这种A/D转换器的转换速度较慢，但精度较高。由双积分式发展为四重积分、五重积分等多种方式，在保证转换精度的前提下提高了转换速度。常用的有ICL7135、ICL7109等。
Σ-Δ型AD由积分器、比较器、1位D/A转换器和数字滤波器等组成。原理上近似于积分型，将输入电压转换成时间（脉冲宽度）信号，用数字滤波器处理后得到数字值。电路的数字部分基本上容易单片化，因此容易做到高分辨率。主要用于音频和测量。这种转换器的转换精度极高，达到16到24位的转换精度，价格低廉，弱点是转换速度比较慢，比较适合用于对检测精度要求很高但对速度要求不是太高的检验设备。常用的有AD7705、AD7714等。
V/F转换器是把电压信号转换成频率信号，由良好的精度和线性，而且电路简单，对环境适应能力强，价格低廉。适用于非快速的远距离信号的A/D转换过程。常用的有LM311、AD650等。