SAR ADC和sigma-delta ADC有啥区别？

Posted 2023-05-09

如题：
SAR ADC和sigma-delta ADC有什么区别？
在ADI网站上看到ADUC系列的单片机有两种AD模式，但是不知道区别在哪里？不知如何选型。

1、采样方式不同。

SAR ADC采用抽样形式在连续信号上一定的时间间隔抽一些点，当然可以把这个时间间隔设置的很小，这样抽的点就很密。

sigma-delta ADC有一个高频的调制环节，可以一直对这个连续信号进行扫频和调制。

2、扫描频率不同。

由于两者采样方式不同，一个抽样扫描，另一个全频扫描，所以sigma-delta ADC的扫描频率是远远高于SAR ADC的。

3、采样实时性不同。

SAR ADC同周期采样，同周期计算，无延迟。

sigma-delta ADC相比于SAR ADC采样延迟会大，具体延迟有多少取决于工程师的调制和解调，数字内部有多少bit。

4、sigma-delta ADC相较于SAR ADC对ad前端的anti-alias filter的要求较低。

参考技术A sigma-delta adc的原理，就是通过一种结构把量化噪声调制到频谱的高端，也即对量化噪声而言，sdm是一个高通滤波器，而对基带信号则等价为一个全通滤波器，这样等价的基带信号的量化噪声就很小了，就可以得到很高的信噪比。

sdm（sigma-delta modulator）adc的弱点在于它很难做得快，因为一般的过采样率要求至少16倍，多bit的话（16b），一般都需要32倍（因具体系统结构不同会有较大的变化），这样一个2M的信号带宽就需要64M的采样频率，这样对ota的要求(dc gain和gbw)也会很高。

sdm adc的另外一个好处是可以减少对ad前端的anti-alias filter的要求。
精度方面sigma-delta算是很厉害的角色，但是也不能忽略SAR的存在，速度和精度综合考虑的话，SAR更优一些，大部分的sigma-delta都应用在语音处理领域，因为采样频率要求不是很高。

从速度、精度和功耗综合考虑，SAR有可能优于Sigma-Delta

SAR ADC设计——MPCG原理

SAR ADC设计——MPCG原理

参考：集成电路设计实践 SAR ADC 清华大学 李福乐

MPCG产生的CKC的第一个脉冲来自于GT（也就是f1）的上升沿与R<i>的逻辑与。是GT触发的。

第一个CKC脉冲用作比较器的触发时钟，一次比较会产生一个RDY脉冲信号，此脉冲信号再通过NPG产生一个一定周期的负脉冲，负脉冲结束时的上升沿与GT（也就是f1）逻辑与产生下一个CKC脉冲。

重复以上步骤，直到GT信号拉低，结束比较。