Delta-Sigma A／D转换器原理及其PSpice仿真

为方便起见图中所有的运算放大器都使用uA741模型，因为这个模型很容易找到，实际项目中根据需要选用合适的运放。D触发器使用74LS74。在CaptureCIS Lite Edition 9．2和PSpiceLite Version 9．2中没有74LS系列的元件符号库74ls．olb也没有仿真库74ls．lib，可以从下面的网站下载：
http：／／power．teipat． gr／download／OrCAD／OrCAD％20Libraries／Library％20for％20Capture／PSPICE／
74LS系列是低功耗肖特基型TTL器件，输入高电平最小为2．0 V，输入低电平最大为0．8 V；输出高电平最小位2．7 V，输出低电平最大为0．5 V。采用R3和R4分压将U2的输出电压转换为0～3．75 V电压，以适应TTL输入电平。74LS模型只接受正电压作为电平信号，所以可以不理会比较器U2的负电压输出。R6和R7分压15 V为2．5 V作为参考电压，将74LS74的TTL输出电平通过U3转换为V+／V-的电压信号。D触发器的时钟由DSTM1提供。从74LS74的产品手册可知，当LCR和PRE端都为高电平时，在时钟的上升沿，D触发器将输入端D的数据送到输出端Q，并锁存到下一个时钟的上升沿。这个高电平由DSTM2提供。图3是在Stimulus Editor中显示的STM1和STM2的波形，双击波形可以对它进行编辑。

2．2 输入信号电压幅度为0 V的情况
从功能上说，△-∑A／D转换器的转换结果是一个由触发器输出的串行比特流。如果模拟输入是0 V，积分器将不会有趋向正或负的斜坡，积分器只响应反馈电压。在这种情况下，触发器输出将持续在“高”和“低”之间震荡输出，反馈系统前后搜索，试图维持积分器输出在0 V。图4是∑-△转换器以0 V模拟输入运行的示意图，图中方波是D触发器输出，三角波是积分器输出的。