连续时间Sigma-Delta模/数转换器(上)

如果与一个简单的过采样模/数转换器的SNR比较，当M>p时， SD调制器的SNR会较大，其实这是一种常见情况。随着过采样的频率增加，SD调制器会不断给出比简单过采样更高的分辨率。上述公式表示过采样率而增加的SNR会乘大(2L+1)倍，因此在SD调制器中的带宽与分辨率间的取舍效率会比单一的过采样高，尤其当调制器的阶级增加时这一情况更加明显。SD调制器之所以能获得更佳的分辨率，应归功于发生在SD环路反馈中的量化误差噪声整形。

在SD调制器中量化器的输出信号包含有输入信号、其它噪声以及经整形后量化噪声以外的失真成份。再者，环路输出数据率会比要求的高M倍。SD转换过程的最后一个步骤是去除带外的量化噪声，并且将输出的采样率降低至所需的数据传输率，该功能由抽取滤波器执行。

抽取滤波器

在SD调制器输出处的数字滤波器必须过滤所有的带外量化噪声，并且重新从环路采样率MfS到所需的模/数转换器输出率fs之间为数字数据采样。为了降低实现的复杂性，通常都会在多个不同的级中采用抽取滤波器。

一个简单的实现方法是采用一个简单的累积/抛弃或sinc滤波器作为第一级，它一般会被限制在一个低阶的抽取比例以防止出现明显的带内降级，而sinc的传递函数则可防止在不同再采样率下的信号在带内出现混叠。然而，这类的配置通常都跟随有一个低通滤波器，它可从sinc滤波器的中等输出率将信号每10抽一到所需的采样率fs/M。这低通滤波器也可用来补偿sinc滤波器的带内降级。可是，SD模/数转换器中的抽取滤波会导致比流水线模/数转换器更长的延迟，但现今大部份的应用都能接受这增加了的幅度。(待续)