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Ein Delta-Sigma-Analog-Digital-Wandler (ADC) funktioniert durch die Verwendung von Delta-Sigma-Modulation, um analoge Signale in digitale Signale umzuwandeln. Hier sind die grundlegenden Schritte, wie ein Delta-Sigma-ADC arbeitet: 1. **Delta-Modulation**: Der Delta-Sigma-ADC vergleicht das Eingangssignal mit einer Referenz und erzeugt eine Differenz (Delta). Diese Differenz wird dann in einem digitalen Format kodiert. 2. **Sigma-Integration**: Die Differenz wird in einem Integrator summiert, was bedeutet, dass die Werte über die Zeit akkumuliert werden. Dies hilft, Rauschen zu reduzieren und die Genauigkeit zu erhöhen. 3. **Oversampling**: Der ADC nimmt das Eingangssignal mit einer viel höheren Frequenz als der Nyquist-Frequenz auf. Dies führt zu einer besseren Signalqualität und ermöglicht eine genauere Darstellung des analogen Signals. 4. **Noise Shaping**: Durch die Verwendung von Feedback wird das Rauschen in höheren Frequenzen konzentriert, was bedeutet, dass das Signal in den relevanten Frequenzbereichen klarer wird. 5. **Digitaler Filter**: Nach der Delta-Sigma-Modulation wird ein digitaler Filter verwendet, um das Signal zu glätten und die gewünschten Frequenzen zu extrahieren. Dies reduziert das Quantisierungsrauschen und verbessert die Signalqualität. 6. **Decimation**: Schließlich wird die Abtastrate des digitalen Signals reduziert (Decimation), um die Datenrate zu verringern und das Signal in ein brauchbares Format zu bringen. Delta-Sigma-ADCs sind besonders nützlich in Anwendungen, die hohe Genauigkeit und geringe Verzerrung erfordern, wie z.B. in der Audioverarbeitung oder in präzisen Messsystemen.
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