A/D 컨버터란? 기본형 4 (ΔΣ 방식)

동작

아날로그 신호를 오버 샘플링한 후, △Σ 변조를 사용하여 아날로그 신호의 진폭에 따라 낮은 bit 데이터 (예 : 1bit)로 변환합니다. 그리고, 디지털 필터로 대역 외의 노이즈 제거와 데이터 추출을 실행함으로써, 본래의 샘플링 주파수에서의 디지털 신호로 변환이 완료됩니다.

오버 샘플링

본래의 샘플링 주파수보다 높은 주파수로 표본화함으로써, 양자화 오차를 줄입니다.

ΔΣ 변조

오버 샘플링을 통해 표본화한 전압과 D/A 컨버터 (DAC) 출력전압과의 차 (Δ)를 적분기로 적분 (Σ)합니다. 적분된 값을 비교기 (콤퍼레이터)를 통해 기준전압과 비교함으로써 낮은 bit 데이터로 변환합니다.
출력 데이터를 1샘플링 지연시켜 입력에 피드백시킴으로써, 비교기 (콤퍼레이터)에서 발생하는 양자화 오차가 저주파수 영역에서 작아지고, 고주파수 영역에서 커지도록 변조가 실행됩니다.

ΔΣ 변조기에서 출력되는 낮은 bit 데이터는 본래의 신호 성분과 더불어 고주파 영역에서 큰 양자화 오차 성분을 지니고 있습니다. 그러나, 이러한 성분은 주파수적으로 떨어져 있어, 디지털 필터로 양자화 오차 성분만을 제거할 수 있으므로, 다른 방식에서는 불가능한 높은 분해능을 실현할 수 있습니다.

특징

• A/D 컨버터 기본형 중에서 분해능이 가장 높습니다. (32bit 정도까지)
• 일반적으로 축차 비교 방식에 비해 변환 속도가 느립니다.
• 응답성이 좋지 않기 때문에, 입력에 멀티플렉서를 접속하여 고속으로 아날로그 신호를 전환하는 용도에는 적합하지 않습니다.