數位電路/ΣΔ調製器
ΣΔ調製器(ΣΔ調製器)允許透過單位元訊號進行模擬到數字轉換(ADC)或數字到模擬轉換(DAC)。
脈衝寬度調製(PWM)也使用單位元訊號,其信噪比(SNR)較差,但切換速度較慢。
ΣΔ調製是中速ADC和超高精度低速ADC的良好選擇。對稱地,ΣΔ調製對於訊號級DAC很有趣。與PWM相比,它更高的切換速度對於高功率(D類)切換來說是不可取的,至少對於傳統的矽器件而言是這樣。
ΣΔ調製廣泛用於音訊訊號轉換和編碼。
最簡單的一階模擬-數字ΣΔ調製器由一個積分器和一個比較器組成。當積分器輸出達到給定電平時,比較器觸發。該訊號被取樣,如果它達到了觸發電平,則由於負反饋,從積分器中取出給定的量。使積分器輸出穩定在觸發值附近,加上/減去一個反饋脈衝幅度,意味著反饋脈衝的平均數量與輸入幅度成正比。

數字訊號被表示為一系列脈衝,其平均值對應於模擬輸入訊號。為了從該位元流中檢索脈衝編碼調製(PCM)訊號,需要使用低通濾波器。

如果結果的相位很重要,那麼有兩種型別的濾波器值得關注:
- 級聯積分梳狀濾波器(CIC),這是一個針對計算執行平均值的最佳化電路
- 具有最大平坦群延遲的濾波器,例如貝塞爾濾波器
一階模擬ΣΔ調製器的數字對應部分由一個累加器和一個比較器組成。

該電路的功能與模擬調製器非常相似。在這裡,輸出也是一個位元流,一個完整的模擬訊號需要一個低通濾波器來重建原始數字輸入訊號的副本。

這裡,低通濾波器是模擬的。使用具有最大平坦群延遲的濾波器可以實現接近線性相位的濾波。
當輸入恆定時,一階調製器將提供迴圈模式。對於特定的輸入值,這種模式可能會變得非常長,這會導致調製訊號中出現低頻振鈴音。隨著這些音調的頻率越來越低,它們越來越難以與原始訊號分離。高階調製器顯示出較少的重複模式,因此比一階調製器更受歡迎。
二階ΣΔ調製器需要兩個累加器。不同的拓撲結構是可能的。以下電路顯示了一個典型的二階電路。

這兩個係數允許與相應的噪聲整形特性一起控制數字到模擬傳遞函式。
對調製器傳遞函式的分析允許選擇係數c1和c2的最佳值。