几种模数转换技术的分析比较
：2N-1 个比较器的亚稳态及温度计编码气泡；不匹配的比较器延迟会使逻 辑 1 变为逻辑 0（或反之），如同温度计中出现了一个气泡。由于模数转换器中 的编码单元无法识别这种错误，经过编码后的输出同样会出现“闪烁”。 闪烁型 模数转换器的另外一个考虑因素是管芯尺寸。一个 8 位闪烁型转换器比同等位 数的流水线模数转换器要大将近 7 倍。如果与流水线结构作进一步的比较，闪 烁型转换器的输入电容和功率消耗分别要高出 6 倍和 2 倍。 1.4 ∑-Δ 型模数转 换器
∑- Δ 转换器又称为过采样转换器。这种转换器由∑-Δ 调制器及连接及其后的 数字滤波器构成，如图 4 所示。调制器的结构近似于双斜率模数转换器，包括 1 个积分器和 1 个比较器，以及含有 1 个 1 位数模转换器的反馈环。这个内置 的数模转换器仅仅是一个开关，它将积分器输入切换到一个正或负参考电压。 ∑-Δ 模数转换器还包括一个时钟单元，为调制和数字滤波器提供适当的定时。 窄带信号送入∑-Δ 模数转换器后被以非常低的分辨率（1 位）进行量化，但采 样频率却非常高。经过数字滤波处理后，这种过采样被降低到一个比较低的采 样率；同时模数转换器的分辨率（即动态范围）被提高到 16 位或更高。 尽管 ∑-Δ 模数转换器采样速率较低，且限于比较窄的输入带宽，但在模数转换器市 场上仍占据了很重要的位置。它具有三个主要优势： *低价格、高性能（高分 辨率）； *集成化的数字滤波； *与 DSP 技术兼容，便于实现系统集成。 2 流 水线模数转换器
从上面对几种常用模数转换器的介绍不难看出，它们都存在这样或那样的不 足，而流水线结构（或称为子区式）的模数转换器是更为高效和强大的模数转 换器。它能够提供高速、高分辨率的模数转换，并且具有令人满意的低功率消
耗和很小的芯片尺寸（意味着低价格）；经过合理的设计，还可以提供优异的 动态特性。
流水线模数转换器的功能框图如图 5 所示。这种结构的模数转换
器采用多个低精度的闪烁型模数转换器采样信号进行分级量化，然后将各级的 量化结果组合起来，构成一个高精度的量化输出。每一级由采样/保持电路 （T/H）、低分辨率模数转换器和数模转换器以及求和电路构成，求和电路还包 括可提供增益的级间放大器。一个 N 位分辨率的流水线模数转换器完成一次采 样的程序大致如下： 首级电路的采样/保持器地输入信号采样后先由一个 M 位 分辨率的粗模数转换器对输入进行量化，接着用一个至少 N 位精度的乘积型数 模转换器（MDAC）产生一个对应于量化结果的模拟电平送至求和电路。求和 电路从输入信号中扣除此模拟电平，并将差值精确放大某一固定增益后送交下 一级电路处理。经过 L 级这样的处理后，最后由一个较高精度的 K 位精细模数 转换器对残余信号进行转换。将上述各级粗、细 A 模数的输出组合起来构成高 精度的 N 位输出。为了便于纠正重叠误差，流水线各级电路都留有冗余位，即 满足： Ltips:感谢大家的阅读，本文由我司收集整编。仅供参阅！
几种模数转换技术的分析比较
