Sigma-delta A/D i D/A pretvorba

Sigma - delta modulacija pripada grupi diferencijalnih kvantizacijskih tehnika, što konkretno znači da se ne kvantizira amplituda otipkanog signala, već se kvantizira promjena amplitude između dva uzorka. Takav pristup ima smisla ukoliko postoji korelacija između susjednih uzoraka signala, što je i slučaj sa prirodnim izvorima signala, pogotovo ukoliko je vremenski interval između uzoraka manji. Sigma-delta modulacija namijenjena je prijenosu analognog signala kroz jednobitni digitalni kanal, a sljedeća slika prikazuje blok-shemu SD prijenosa.

Ukoliko se za modulator nacrta pojednostavljeni blok dijagram u s domeni, moguće je provesti analizu šuma kvantizacije.

Ukoliko se prema blok-dijagramu izračunaju prijenosne funkcije za signal i kvantizacijski šum dobije se:

Dakle, sustav se za signal ponaša kao niski propust tj. signal kroz sustav prolazi "nepromijenjen" ukoliko je frekvencija signala ispod granične frekvencije sustava. Za šum kvantizacije sustav ponaša kao visoki propust, tj. šum kvantizacije se pomiče u visokofrekventni pojas, tako da se šum kvantizacije u pojasu signala značajno smanjuje.

Simulacijski model sigma-delta modulatora za programski paket Matlab, u kojem je integrator u vremenskoj domeni radi pojednostavljenja simulacije zamijenjen diskretnim integratorom koji otipkava signal frekvencijom 128 puta većom od frekvencije ulaznog signala, prikazuje sljedeća slika:

2. Sigma - delta modulacija