16位音频sigma-deltaAD转换器关键设计技术研究的中期报告为了实现高质量的音频信号采样和处理，需要采用高性能的AD转换器。16位音频sigma-deltaAD转换器是一种常见的高精度、高速、高SNR的ADC。本报告旨在探讨16位音频sigma-deltaAD转换器的关键设计技术。1.sigma-delta调制技术sigma-delta调制技术是16位音频sigma-deltaAD转换器的核心技术之一。它将输入信号进行高速采样和量化，生成一个高速数字数据流，然后利用滤波器将高速数据流转换为数字输出信号。sigma-delta调制器在转换器的输入端用于将模拟信号转换为数字序列。该技术利用过采样技术，将采样率提高到很高的水平，通常高于需要采集的信号频率的几十甚至数百倍。然后，使用高速运算放大器进行积分，将采样值与先前的值进行比较，从而实现量化。使用sigma-delta调制技术的转换器是单速率转换器，它的任务是将原始信号转换为数字序列。因为采样器的采样速率比输入信号的信号速率要高得多，可以减少量化误差并扩展动态范围。2.delta-sigma数字滤波器delta-sigma数字滤波器（DSF）是sigma-delta转换器中最重要的组成部分之一。DSF实现了对输入数据流进行数字滤波，以去除噪声和伪像。由于sigma-delta调制器的高采样率和DSF的滤波作用，采集的信号可以在高频段上进行完整的重建，从而提高16位音频sigma-deltaAD转换器的SNR和动态范围。DSF可以分为二阶和多阶结构。在多阶DSF中，级数的数量越多，滤波器的阻带越窄，带宽越宽，但会增加滤波器的计算和存储开销。因此，在设计16位音频sigma-deltaAD转换器时需要平衡带宽和抗混叠滤波的滤波器级数，以实现最佳性能。3.增益调节技术16位音频sigma-deltaAD转换器还需要一种增益调节技术，以适应不同的信号输入幅度和增益误差。在传统的sigma-delta转换器中，为了确保数据的动态范围，在调制器的输入端使用固定增益前置放大器。然而，这种设计可能会产生系统增益误差。在16位音频应用中，误差必须控制在0.5dB以下。为了实现此目标，设计师可以使用可编程序增益前置放大器或可编程序降低增益技术。这些技术可以根据采样信号的幅度自动对增益进行调整，从而减少增益误差并提高系统性能。总体而言，16位音频sigma-deltaAD转换器的关键设计技术包括sigma-delta调制技术、DSF数字滤波器和增益调节技术。通过进一步优化这些技术，可以实现更高功率效率、更低的失真、更低的噪声和更高的动态范围。