Δ-Σ转换器信噪比是如何计算的

δ-σ转换器的性能远超一般简单的模数转换器。它有过采样结构、调节器和数字滤波器。过采样结构在较宽的频率范围内扩展噪声功率。调节器形成低频噪声或将其推到更高频率。数字滤波器可以平滑噪声信号并将其从高频信号中消除。完美的逐次逼近记录寄存器和传递途径信噪比为6.02n+1.76(参考文献1),其中n为转换器位数。δ-σ转换器的信噪比是6.02(n+ninc)+1.76,其中,n是调节器位数,ninc是增加的分辨率是:
在这个公式中,m是调节器阶数,k是转换过程中的过采样速率。
理想的带一阶调节器的δ-σ转换器信噪比是6.02n+1.76–5.17 +30log10osr,其中osr为过采样速率,n为调制器位数而不是转换器的位数(如图1)。
这些理想公式假定adc和dac的噪声和偏移误差为线性的,通常一阶设备是理想的,数字滤波器也会有一个理想的砖墙型反应。事实上,δ-σ转换器并不想我们希望的那么理想。
由这些理想的理论,最好的方法仍是依靠转换器性能的基准数据。这些数据给你转换器性能的现实看法。在这个基础上,通过获取上百次直流输入信号的采样,来测量转换器的均方根噪声。在这种情形中,描述任意adc信噪比的公式是20log10(vrms-fs/vrms-noise)。


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