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科技论文在线 http://www.77cn.com.cn 75 图1 一阶Sigma-Delta调制器级积分框图
Fig.1 Sigma first-order integral level - Delta modulator diagram
对于一阶调制器来说．直流信号通过调制器后会得到一串周期变化的0，1码流，这种80 周期性变化称为模式噪声，如果它的频率高于输入信号的频带，通过后续的滤波器可以有效
的将其虑除，如果它的频率在输入信号的频带内，则很难将模式噪声虑除。而且这种模式噪声的频率是完全不可预测的。解决的方法通常有两种，一种是将输入信号白噪化，另一种及使用高阶调制器。
过采样二阶sigma-Delta调制器由于阶数增加,其噪声整形的效果是相同采样频率的条件85 下，要比一阶调制器好，是在一阶调制器的基础上在前馈通路上增加上一个积分器得到的，
其输出基带内信噪比较大。
90 Fig.2 Second-order Sigma-Delta modulator
2.2 高阶∑ ΔADC
实现过采样高阶调制器可以采用单环结构（Single Loop），也可以采用级联结构（Cascade）。考虑到调制器的稳定性能及输出摆幅等，高阶调制器大多使用级联结构实现。级联结构的调制器只要各个阶联稳定，整个系统就稳定，易于实现。一阶与二阶sigma-delta95 调制器结构是非常成熟的且保持绝对的稳定性，级联调制器中前级产生的量化误差在后级被
再次调制，然后在字域进行误差抵消。因此，在理想的级联结构中，只有最后一级调制器的量化误差出现级联调制器的输出中，量化噪声整形的阶数等于级联各级的阶数之和所以高阶的sigma－delta调制器可以用一阶或两阶调制器级联的方法构成，这样每一级都能保持稳定，同时实现了高阶的噪声整形。
100 3 系统的设计
3.1 结构的选择
温度传感器中模数转换器(ADC)的精度要求取决于温度传感器的误差要求，如本设计中的温度传感器用于矿井下，要求温度误差<士1ºC，则由模数转换器量化误差导致的误差<士0.1ºC的情况下远远达到设计的要求了。本设计中，温度传感器测温范围0-100ºC，也就105 是说ADC总输出范围对应总测温范围为100ºC，由量化声引起的温度误差按照0.1ºC计算，
得到ADC的有效位为ENOB=Nsbit。、一定温度下，ADC的输入为直流信号，输出速度要求不高，且芯片温度本身受封装热传导性能的限制。综合以上分析，温度传感器中需要的是一个低速高精度的ADC。