曾宝莹，叶健滨（广州市轻工职业学校，510650）



基于Σ-Δ型ADC的过采样应用

曾宝莹，叶健滨
（广州市轻工职业学校，510650）

摘要：本文讨论了基于高分辨精度的24位∑-△ ADC（AD7760）的过采样应用设计，验证了针对白噪声下的微弱信号，采用过采样技术可以提高ADC的精度和信噪比。

关键词：过采样；Σ-Δ ADC；AD7760；微弱信号

过采样Σ-ΔADC是近年迅速发展的一种A/D转换方法，它是以极高的采样速率将模拟信号转化为高速数据流，通过噪声整形、数字滤波等方法来提高有效分辨率。由于Σ-ΔADC 中大量地采用数字电路，制造成本低，同时又具有分辨率高、线性度好、抗干扰能力强等优点，应用广泛。

求和—增量（Σ-Δ）型ADC是高精度ADC，本设计选用的AD7760是高性能Σ-Δ模数转换器，高达24位的精度和2.5Msps的速度，广泛应用于高精度高速率的数据采集系统。AD7760可以设定内部可编程的采样率和数字有限脉冲响应滤波器的参数，以达到设计的要求。

1 系统总体设计

过采样技术是指以实际所需采样频率fs的K倍，即K·fs进行采样，再通过“抽取”，即对采样结果每K点做累加平均，使其等效转换速率仍还原为fs 的一种方法。过采样的实质是用速度来换取系统精度的提高。本系统采用MCF51QE128单片机作为主控芯片，接收AD7760的采集数据，并通过SCI模块传送到上位机进行数据处理和信号复原，如图1所示。

1.1AD7760电路设计

AD7760 的电路主要由电源电路、时钟电路、外围电路组成，如图2所示。该芯片的供电比较复杂，模拟和数字电源需分开供电，分别需要2.5V、5V、4.096V电源。此外，根据AD7760能够处理最大的外部频率为40MHz，其外部输入时钟由40MHz有源晶振提供。……