音频adc.pdf

中国环保频道 电子科技2008年第21卷第6期 音频ADC中Sigma—Delta调制器的工作原理和稳定性研究 薛 静，栾英姿 (西安电子科技大学 通信工程学院，陕西 西安 710061) 摘 要 深入地研究了Sigma—deltaADC的结构和工作原理，并详细地讨论了用根轨迹法对调制器稳定性 进行验证的方法，最后给出了使用MATLAB的计算机仿真结果，仿真很好地证明了上述方法的有效性和可靠性。 关键词 Sigma-Delat调制器；过采样 ；噪声整形 ；根轨迹法，稳定性 中图分类号 TN911．7 文献标识码 A 文章编号 1007—7820(2008)06—013—05 W orkingPrincipleandStabliityResearchofSigma-deltaModulatorinAudioADC XueJing，LuanYingzi (SchoolofTelecommunicationsEngineering，XidianUniversity，Xiall710071，China) Abstract Inthispaper，htestructureandworkingprincipleofSigma-deltaADCmodulators alehtorough- lystudied．Andhtestabilitynaalysisusingroot-locusmethodisdiscussedindetail．Finally，hteformulationre- suitsusingMATLABalegiven，whichshowhtefeasibilitynadcredibilityofhtismehtod． Keywords sigma-deltamodulator；oversample；noiseshaping；root-locusmehtod ；stabiliyt 数字多媒体技术的发展使得 16位以上的高分 辨率ADC被大量使用，而数字信号处理技术的日 1 Sigma-DeltaADC的结构和工作原理 益成熟，则使得Sigma—Delta模 ／数转换技术在音频 (1)一 阶 Sigma—DeltaADC的结构和工作 领域取得了越来越广泛的应用。使用这项技术可 原理 以简化前置抗混叠滤波器的设计 ，大大减小模拟 文献[1]指出，一阶Simga—DeltaADC的结构 电路的复杂度和指标要求，并且用 1bit量化器就 如下图1所示 。 可以达到 16位以上的设计精度。它的基本思想是 从框图可以很清晰的看到过采样，噪声整形 先对信号进行过采样，接着用负反馈网络对量化 以及数字低通滤波这 3个主要的信号处理过程。 噪声进行低频衰减，高频放大，把大部分噪声功 文献 [2]指出，过采样就是用 比奈奎斯特采样速 率整形到信号频带之外，最后用数字滤波器滤除 率高得多的速率进行采样 ，此时有限的噪声功率 带外噪声，达到提高精度的目的。文中具体给出 将在非常宽的频带内进行分布，从而使信号频带 了Simga—Delta调制器的结构和工作原理，并详细 内的噪声功率大大减少，因此带来 了信噪比的