ZHDA164 June 2026 PCM4220 , PCM4222 , TLV320ADC6120 , TLV320ADC6140
图 2-1 展示了一个简单的一阶Δ-Σ调制器,其输出为 1 位。积分器的输出通过一个比较器(或 1 位 ADC)进行量化。该输出通过一个 1 位 DAC 反馈到输入信号。该误差信号作为积分器的输入。
这种转换的速率远高于 ADC 自身的整体采样率。这带来了以下好处:
在接近空闲的输入 (0V) 条件下,比较器级的输出会呈现重复的 0101…模式,这会在频率为 处产生一个尖峰(Fmod 为调制器的采样频率)。当存在非理想特性时,例如:
这些尖峰的频率会变为 ,其中 Δf 是由这些非理想特性引起的频率变化。当这些尖峰被抽取到输出采样率 Fs 时,会导致在 ADC 的可听频带内出现“空闲音”。
尽管积分噪声仍可能较低且符合规格,但在某些应用中,输出会在后处理之前被放大或送入扬声器放大器,此时高于实际噪声底噪的杂散音仍然是不希望出现的伪像。虽然现代音频 ADC 采用多位 Δ-Σ 调制器以获得更好的噪声性能,但在空闲输入下,重复模式仍然会在音频范围内产生杂散音。
不过,当输入为变化信号时,这些重复模式就不会出现。图 2-2 展示了 TLV320ADC6120 ADC 在以下情况下的 FFT 频谱:(a) 输入空闲时;(b) 输入为 -60dBFS、1kHz 正弦信号时。图 2-3 展示了 PCM4222 ADC 在相同输入条件下的 FFT 频谱。
从 图 2-2 和 图 2-3 可以清楚地看到,当输入信号幅度低至 -60dBFS 时,这些杂散音就会消失。