CS276581B6 - Delta-sigma modulator - Google Patents

Description

Zapojením se provádí analogově číslicová přeměna telefonního hovorového signálu do číslicového tvaru. Výstup prvního tvarov.acíhů obvodu /SPI/ a prvního referenčního^íistrojí /301/ je spojen se vstupem prvního integračního ústrojí /C3,4/, jehož výstup je připojen na vstup druhého vzorkovacího obvodu /SP2/. Výstup druhého vzorkovacího obvodu /SP2/ a druhého referenčního ústrojí /302/ je spojen se vstupem druhého integračního ústrojí /C6, 17/, jehož výstup je připojen k převodníku /19,20/, k jehož řídicímu vstupu je připojen výstup /f-/ obvodu /303/ časového referenčního signálu. Zapojením je hovorový signál u/t/ vzorkován rychlostí, která je vysoká ve srovnání s nejvyšši kmitočtovou složkou hovorového signálu u/t/. Vzorkované okamžité hodnoty signálu se integrují, znovu vzorkují a znovu integrují pro snížení šumu při zakódování. Nakonec dvouúrovňový identifikační obvod /19/ spojí výstup druhého integrátoru /C6,17/ s klopným obvodem /20/ typu D, dávajícím jednobitový zakódovaný výstup , b/n/.

χχ· cn

*μ ³ J L *· > J co lA

KD

CM ω

ω

CS 276 581 86

Vynález se týká delta-sigma modulátoru, obsahujícího hodiny s výstupem pro časový referenční signál, s výstupem pro nabíjecí hodinový signál a s výstupem pro vybíjecí hodinový signál.

Moderní soustavy pro přenos informací jsou často založeny na převodu analogových vstupních signálů na číslicové signály pro přenos přes diskrétní kanál, jak analogově-číslicová přeměna, tak i následující číslicově-analogová rekonstrukce jsou vystaveny omylům, protože spojitý sled možných vstupních hodnot musí být představován diskrétními sestavami hodnot v přenosovém kanálu. Tato chyba je všeobecně známa jako kvantovací šum a tvoří jeden z hlavních zdrojů nepřesností v těchto soustavách.

V technické práci (zde označované práce č. 1 s názvem Snížení kvantovacího šumu použitím zpětné vazby autorů H. A. Spand III a Ρ. M. Schulteiss) byl analyzován problém kvantovacího šumu a bylo navrženo použití kvantovací zpětné vazby jako prostředek pro zlepšení nepřesností vyvolaných tímto kvantovacím šumem. Tato práce byla uveřejněna v IRE Translations on Communication Systems, sv. CS-1O, str. 373 až 380 (prosinec 1962). Byl tam diskutován a analyzován obecný případ delta-sigma modulátoru, který má víceúrovňové kvantovací vlastnosti. Pravděpodobně pro jednoduchost analýzy se autoři této technické práce rozhodli považovat vzorkovací a kvantovací části delta-sigma modulátoru za odlišné celky. Fyzikální konfigurace tohoto typu nemůže být konstrukčně realizována běžnými analogovými obvody. Příklad běžného analogového delta-sigma modulátoru je znázorněn a popsán v práci, nadále označované práce č. 2, s názvem Oálkoměrná soustava kódovou modulací - modulací delta-sigma s autory H. Inose, Y. Yasuda a 3. Murakami. Tato práce byla uveřejněna v IRE Translations Space Electronics Telemetry, sv. SET-8, str. 204-209, září 1962. V této práci je popisován dosavadní stav techniky, v zásadě analogový delta-sigma modulátor, jakož i jeho užitečnost jako zlepšení dosavadních delta modulátorů.

Autoři této druhé práce zdůraznili, že u ještě dřívější soustavy, tzv. soustavy modulace delta, jsou posílány impulsy po přenosové lince a tyto impulsy nesou informaci odpovídající derivaci amplitudy vstupního signálu. Na přijímacím konci jsou tyto impulsy integrovány pro získání původního tvaru vlny. Poruchy přenosu, jako šum atd., vedou ke kumulativní chybě, protože přenesený signál je na přijímacím konci integrován.

Tak zvaná soustava delta-sigma modulace provádí integraci vstupního signálu dříve, než vstoupí do samotného modulátoru, takže výstupní přenesené impulsy nesou informaci odpovídající amplitudě vstupního signálu.

V zásadně analogovém zařízení závisí chování delta-sigma modulátoru na absolutní hodnotě kondenzátoru a odporů v obvodech a v důsledku toho na citlivosti vůči škodlivým účinkům stárnutí a teplotě. Kromě toho musí mít operační zesilovače použité v analogových zařízeních, znamenitou jakost a zisk a šířka pásma takových zesilovačů nesmí být taková, aby měla vliv na přenosovou funkci integrátoru uvnitř vstupního obvodu zařízení. Kromě toho v analogovém zařízení musí být tvar vlny na výstupu číslicově-analogového převodníku přesný a nesmí být citlivý na zkreslení, to znamená, že impuls pro izolovanou hodnotu 1 musí být v podstatě identický s impulsy zahrnutými v sérii většího počtu hodnot 1. Obtíže, s nimiž se setkáváme v obvodech, analogových zařízeních pro delta-sigma modulátory jsou často výsledkem tohoto požadavku.

Způsob, jakým se vynález vypořádává s těmito nevýhodami dřívějšího stavu techniky, bude zřejmý v průběhu popisu. Podrobný popis Číslicového delta - sigma modulátoru může být zjištěn v patentovém spise US č. 4 270 0270 s názvem jednotka telefonní účastnické linky se sigma delta číslicově analogovým převodníkem.

CS 276 581 86

Vzhledem k nevýhodám zásadně analogového delta-sigma modulátoru podle dřívějšího stavu techniky je obecným účelem vynálezu vytvořit delta-sigma modulátory, u kterého výkon nezávisí na absolutní hodnotě kondenzátorů a odporů, jak tomu je u analogových zařízení dřívějšího stavu techniky, ale spíše závisí na poměrech kondenzátorů. Tyto poměry nejsou poměrně ovlivňovány změnami teploty a stárnutím. Kromě toho u zařízení podle vynálezu s přepínaným kondenzátorem je pouze zapotřebí, aby použité operační zesilovače byly schopny nabíjet a vybíjet kondenzátor obvodu ve jmenovité době, řádu jedné poloviny vzorkovacího intervalu. To vede k necitlivosti vůči kolísání elementárních hodnot vyvolaného teplotou a stárnutím.

Podstata delta-sigma modulátoru podle vynálezu spočívá v tom, že jeho první vzorkovací obvod zahrnuje první spínač, který je připojen ke vstupu modulátoru pro kódový analogový signál a jehož řídicí vstup je spojen s výstupem nabíjecího hodinového signálu, první kondenzátor, zapojený paralelně k výstupu prvního spínače, druhý spínač, který je spojen s prvním kondenzátorem a jehož řídicí vstup je připojen k výstupu vybíjecího hodinového signálu a výstup je spojen se vstupem prvního integračního ústrojí, jeho druhý vzorkovací obvod obsahuje třetí spínač, který je připojen k výstupu prvního integračního ústrojí a jehož řídicí vstup je spojen s výstupem nabíjecího hodinového signálu, přičemž s výstupem třetího spínače je paralelně spojen druhý kondenzátor, k němuž je připojen čtvrtý spínač, jehož řídicí vstup je spojen s výstupem vybíjecího hodinového signálu a k jehož výstupu je připojeno druhé integrační ústrojí, dále jednobitový analogově-číslicový převodník, jehož řídicí vstup je spojen s výstupem časového referenčního signálu a který má jeden negovaný a jeden nenegovaný výstup, dále první referenční ústrojí, zahrnující pátý spínač, spojený se svorkou kladného referenčního napětí, přičemž jeho řídicí vstup je spojen s negovaným výstupem převodníku a s výstupem nabíjecího hodinového signálu na svorku záporného referenčního napětí je připojen šestý spínač, jehož řídicí vstup je spojen s nenegovaným výstupem převodníku a s výstupem nabíjecího hodinového signálu, třetí kondenzátor, zapojený paralelně k oběma výstupům pátého a šestého spínače a sedmý spínač, spojený s třetím kondenzátorem a svým řídicím vstupem připojený na výstup vybíjecího hodinového signálu, přičemž jeho výstup je spojen se vstupem prvního integračního ústrojí, a konečně obsahuje druhé referenční ústrojí, zahrnující osmý spínač, připojený na svorku kladného referenčního napětí a svým řídicím vstupem spojený s nenegovaným výstupem převodníku a s výstupem nabíjecího hodinového signálů, devátý spínaě, připojený na svorku záporného referenčního napětí a svým řídicím vstupem spojený s negovaným výstupem převodníku a s výstupem nabíjecího hodinového signálu, přičemž k oběma výstupům osmého spínače a devátého spínače je paralelně připojen čtvrtý kondenzátor, s nímž je spojen desátý spínač a jehož řídicí vstup je spojen s výstupem vybíjecího hodinového signálu a jeho výstup se vstupem druhého integračního ústrojí.

Podle výhodného provedení vynálezu jsou poměr kapacitance prvního kondenzátorů ke kapacitanci třetího kondenzátorů a poměr kapacitance třetího kondenzátoru ke kapacitanci pátého kondenzátoru přibližně 1/2, a že poměr kapacitance druhého kondenzátoru ke kapacitanci šestého kondenzátoru a poměr kapacitance čtvrtého koncenzátoru ke kapacitanci šestého kondenzátoru jsou 1/1.

Delta - sigma modulátor s přepínaným kondenzátorem je založen na operačním sledu střídavého nabíjení a vybíjecí kondenzátorů v navzájem se nepřekrývájících časových intervalech, takže číslicový delta - sigma modulátor typu popsaného v patentovém spisu US č. 4 270 027 je zásadně necitlivý na vzorky. To znamená, že izolovaná logická hodnota 1 je ekvivalentní logické hodnotě 1 v řadě logických hodnot 1, pokud jde o přenos náboje.

CS 276 581 86

Absolutní hodnoty kondenzátorů mohou být zvoleny tak, že konstrukce operačních zesilovačů je pružnější. Delta-sigma modulační vlastnosti jsou ovlivňovány pouze poměrem kondenzátorů. Například, čím větší je hodnota kondenzátorů, tím větší je požadavek na rychlost snímání nebo obratu na operačním zesilovači, který nabíjí kondenzátor. Avšak rozptylová kapacitance bude účinněji kompenzována. Obráceně malá kapacitance se snadněji nabije, avšak účinek rozptylově kapacitance je vyjádřenější. Ponecháme-li absolutní hodnotu kondenzátorů jako konstrukční parametr, je možný větší rozsah konstrukce v celkové konstrukci delta-sigma modulátoru.

Kromě toho přepínaný kondenzátor má na svém vstupu vlastní vzorkovací a udržovací funkci. Ve skutečnosti signály ve všech uzlech obvodu se mění v diskrétních časových okamžicích. V důsledku toho je vstup ke komparátoru obvodu stabilní, když komparátor provádí rozhodnutí.

Základní obvody, identifikace parametrů a operační úvahy jsou uvedeny v následujícím podrobném popisu výhodného provedení vynálezu.

Obr. 1 je schematický blokový diagram představující typické analogové vybavení podle dosavadního stavu techniky.

Obr. 2 je schematický blokový diagram znázorňující zásadu vybavení zařízení s přepínaným kondenzátorem.

Obr. 3 je schematický diagram vybavení delta-sigma modulátoru podle vynálezu za použití referenčních napětí + V a - V.

Obr. 4 je znázornění časového vlnotvaru pro obvod podle obr. 3.

Obr. 5 znázorňuje část obvodu podle obr. 4, jehož obvod byl přizpůsoben pro použití jediného referenčního napětí + V.

Z počátku je třeba zdůraznit, že výraz delta-sigma modulátor je často nahrazován výrazem sigma-delta modulátor, protože přehození poukazují na sigma a delta je záležitostí rozhodnutí příslušného autora, takže jedno· a totéž zařízení může být nazýváno kterýmkoliv názvem.

Obr. 1 znázorňuje dřívější stav techniky, jak byl shora uveden a v podstatě nepotřebuje vysvětlení. Podle obr. 1 je číslicově-analogový převodník tvarovačem impulsů, který vytváří jeden nebo dva odlišné impulsy podle toho, je-li číslicový signál vysoký nebo nízký, matematicky +A nebo -A, přičemž veličina A je vztažena na převod mezi číslicí a napětím. Integrační zařízení, představující v zásadě dolní propust a označené H(s), určuje řád deltasigma modulátoru. H(s) je typicky filtr prvního řádu, jestliže H(s) = -| a je filtrem nebo propustí druhého řádu, jestliže

H(s) g (S+C) (s+a) (s+b)

Lze říci, že snížení šumu modulátoru, nepřesnost převodu vstupní funkce na číslicový signál, dosažené delta-sigma modulátorem, je výsledkem toho, že se shromažňují nebo sleduji všechny předešlé chyby v převodu a že se tato informace, jako signál vztažený na chybu, přivádí nazpět za účelem korekce příštího převodu. V tomto procesu se modulátor prvního rádu

CS 276 581 B6 snaží vynulovat průměrnou chybu v určitém časovém období, zatímco modulátor druhého řádu nejen udržuje tuto průměrnou chybu na nulové hodnotě, avšak udržuje také na nule první derivaci chybového signálu.

V soustavě prvního řádu bude číslicově přesně znázorněn pouze stejnosměrný vstupní signál. Avšak v soustavě druhého řádu se zvětší šířka pásma signálu, který může být plynule před stavován číslicově.

Podle známé teorie filtrů, může být integrační filtr H(s) popsán pro delta-sigma modulátor prvního řádu jako:

alfa + beta s

H(s) = - a + éta s podobně pro filtr druhého řádu jako:

alfa + běda s + delta s H(s) = - 2 gamma + éta s+s

Hodnoty kondenzátorú a jiných složek se zvolí tak, aby daly vhodné hodnoty pro koeficienty. Delta-sigma modulační výkon, vyjádřený jako šum a stabilita, je ve vztahu k těmto koeficientům.

Práce Snížení kvantovacího šumu použitím zpětné vazby (první práce) je teoretická práce, která dává základ pro delta-sigma modulaci. Druhá práce Dálkoměrná soustava kódovou modulací - delta-sigma modulací udává přístrojové vybavení a základní analýzu deltasigma modulátoru prvního řádu. Obr. 1 druhé práce znázorňuje chybový signál, S(t) - P(t) je přiváděn na integrátor, který má přenosovou funkci prvního řádu a v důsledku toho je to delta-sigma modulátor prvního řádu. Obr. 1 první práce vykresluje nejobecnější případ delta-sigma modulátoru, ve kterém každé Hp tj. přenosová funkce filtru, může být řádu vyššího než 1 a dále uvažuje obecné, mnohaúrovňové kvantovací vlastnosti. Autoři první práce se pravděpodobně pro jednoduchnst analýzy rozhodli znázornit vzorkovač a kvantovač jako rozlišné celky. Tato konfigurace nemůže být přístrojově realizována obvyklými analogovými obvody; jak je například popsáno v druhé práci. Vzorkovač a kvantovač mohou však být odděleny v přístrojovém vybavení s přepínaným kondenzátorem podle vanálezu.

Podle obr.. 1 druhé práce tvoří generátor vzorkovacího impulsu a modulátor impulsu společně analogově-číslicovou + číslicově-analogovou operaci. Modulátor impulsů vydává impuls známého tvaru, jehož polarita je určena polaritou analogového signálu na vstupu impulsového modulátoru v okamžiku zjištění vzorkovacího impulsu.

Dosavadní publikace z největší části popisují obvody získané experimentálně, což znamená, že se zvolí konfigurace obvodu, provede se počásteění odborný odhad hodnot jednotlivých složek a obvod se potom zdokonalí v laboratoři.

Delta-sigma modulátory vyššího řádu mají v zásadě možnost lepšího chování v ohledu šumu, avšak jsou notoricky nestabilní a v důsledku toho je nelze doporučit. Provedení druhého řádu zde popisované je považováno za optimální.

Všechna přístrojová vybavení s přepínanými kondenzátory jsou zevšeobecněna v obr. 2 a mohou být matematicky redukována na níže uvedený tvar.

CS 276 581 B6

H(z) je přenosová funkce řádu):

diskrétního času tvaru (pro delta-sigma modulátor druhého

H(z) = z’¹

-1 -2 alfa + beta z + čta z 1 + delta z^-1 + z^ gamma kde z^-1 je operátor jednotkového zpoždění, přičemž jednotkové zpoždění je doba jednoho vzorkovacího intervalu. Pro vzorkovací rychlost 1MHz bude vzorkovací interval l^us koeficienty, které určují šumový výkon a stabilitu, jsou funkcemi poměrů kondenzátorů. Absolutní hodnota každého kondenzátoru může být zvolena konstruktérem pro optimalizování výkonu zesilovače, pra kompenzování rozptalové kapacitance, atd.

Delta-sigma modulátor s přepínaným kondenzátorem podle vynálezu bude nejlépe vysvětlován postupně. Zásada, na jejímž základě pracuje kterýkoliv delta-sigma modulátor, záleží v provedení analogově-číslicového převodu, u kterého je velikost číslicového slova malá, avšak vzorkovací frekvence je daleko vyšší než nejvyšší signální, tj. hovorová frekvence.

Uvažujme nejdříve vzorkovací hodiny, které ovládají klopný obvod 20 na obr. 3, typu D, spouštěný hranou signálu. Tyto hodiny vytvářejí časovou referenční hodnotu f a také dva jiné hodinové vlnotvary se vzorkovací frekvencí, avšak s pracovním cyklem menším než 50 %. Tato období jsou označováná pro nabití a Q₂ pro vybití. Obr. 4 znázorňuje tyto vlnotvary v typickém vzájemném vztahu.

Uvažujme nejdříve úsek obr. 3 sestávající z prvního spínače 2 a druhého spínače 3, kondenzátoru Cp zesilovače 4_ a kondenzátoru Cj. Zde období Qj z obvodu 303 časového referenčního signálu - vzorkovacích hodin, řídí první spínaě 2 a^-období Q2 řídí druhý spínač 2· Když Qj je nízké, je první spínač 2 rozpojen - otevřený obvod a když je vysoké, je první spínač 2 spojen - zkratovaný obvod. Podobně tomu je s obdobím Q2 a^-druhým spínačem 3_. Nepřekrývání hodnot a Q2 zajišluje, že první a druhý spínač 2 ^θ 2 nebudou nikdy spojeny oba. Za předpokladu, že vstupní signál u(t) zůstane konstantní v rozmezí intervalu /ηΤ,(η+1)ΤΖ, nabije se první kondenzátor C-^ v období na napětí rovné u(nT).

Za předpoklaldu, že zesilovač 2 Ď^e ideální operační zesilovač, bude v období Q₂ všechen náboj na prvním kondenzátoru C^ přenesen na pátý kondenzátor a vyvolá v napětí na pátém kondenzátoru Cj změnu o hodnotě:

/C₁u(nT)>

V důsledku toho při t = (n+l)T, bude výstupní napětí X zesilovače operačního rovno x Qn+l)Tj = x (nT) — U(nT), ^C3 / negativní přírůstek vzniká, protože se zesilovač obraci.

CS 276 581 B6

Nyní uvažujme přidání spínačů, pátého spínače £, šestého spínače sedmého spínače 9 a třetího kondenzátoru C₂· Jestliže b(n) je rovno +1, tj. Q_n = vysoko, potom v období třetí kondenzátor C₂ se^-nabije na hodnotu -b(n).V. V období Q2 bude tento náboj přenesen na pátý kondenzátor Cj. Celková činnost prvního, druhého, pátého a šestého spínače 1, 1, Á· Z> Σ ^a prvního, třetího a pátého kondenzátoru Cp C2> C-j a zesilovače £ může být popsán rovnicí:

θχ / c₂ χ Γ(π+1)τΙ = X(nT) - — U(nT) + b(n).V.( — l^C3 podobně

W(n+1)T = W(nT) -í —\x(nT) - b(n).V.( —

Čárkované rámečky 301 a 302 mohou být nazvány referenční přepínací ústrojí. Činnost komparátoru a klopného obvodu 0 lze získat z b(n+l) = £w /(n+l)T_7^ ²

Šumový výkon a stabilita delta-sigma modulátoru je řízena poměry kondenzátorů

Napětí V se nazývá referenční napětí a normálně všechna napětí jsou vyhodnocována jako jeho frakce. V je někdy označováno jako havarijní bod kodéru a je to maximální amplituda vstupního signálu. Vstupní amplituda větší než V vyvolá přetížení.

Bylo zjištěno, že pro typický delta-sigma modulátor jsou vyhovující následující poměry kondenzátorů, popřípadě kapacit.

U této obměny a v průběhu každého vzorkovacího intervalu se desátý kondenzátor C_g nabije na V v období Qj a v období Q₂ vyvolá změnu - V ve výstupu zesilovače 2V průběhu období se^-sedmý kondenzátor C? nabije na y³voltů s polaritou naznačenou na obr. 5. Kdyby Q_n Hylo vysoko, tj. b(n) =~+l, třetí přídavný spínač 23 a druhý přídavný spínač 22 by se uzavřely v období Q₂ a v důsledku obrácení polarity by vyvolaly změnu

Ί

CS 276 581 Β6 + — I V ve výstupu

V³)

Cj. Výsledný účinek jestliže b = zesilovače je tedy:

+1 A. x

Jestliže b(n) = -1, potom kondenzátor C? se nevybije do nebo jestliže b_n

A ^x

Jestliže C_? = 20θ, x (n+1) T = x(nT) podobně

W (n+1) T = W(nT) Vzorkovací rychlost ho signálu u(t). Vynález potom celková činnost obvodu na obr. 5 může být popsána jako

musí být daleko vyšší než je největší frekvenční složka vstupníje zvlášt užitečný pro číslicové zakódování signálů telefonního, hovorového pásma pro přenos diskrétním telefonním kanálem. Protože takové signály vyžadují pouze málo kHz šířky pásma, splňuje vzorkovací rychlost 1 MHz, typická pro modulátor podle vynálezu, shora uvedený požadavek.

Delta - sigma modulátor druhého řádu může být považován za konstruovaný z delta sigma modulátoru prvního řádu, uloženého ve zpětnovazební smyčce. Obráceně lze mít za to, že delta - sigma modulátor prvního řádu je dílčí soustava delta - sigma modulátoru druhého řádu získaná odstraněním nebo stažením delta-sigma modulátoru druhého rádu. Konfigurace znázorněná na vyobrazení může být obmezena za vytvoření přepínaného kondenzátoru prvního řádu pro delta-sigma modulátor. Jestliže se odstraní zesilovač _4, kondenzátory C₃, Cp C₂ a jejich přiřazené spínače, zbude delta-sigma modulátor prvního řádu, který přeměňuje^-analogový signál v místě u(t) na číslicový signál b(n). '

Je možné přenášet bitový proud £b(n)Tj tak, jak je, a na přijímacím konci mít jednoduchý číslicově-analogový převodník, který obsahuje tvarovač impulsů, který vydává roz+ lišné vlnotvary v bitovém intervalu podle toho, je-li b(n) = Vysoko nebo b(n) = Nízko, potom následuje jednoduchá analogová dolní propust pro vyhlazení vlnotvaru. To by však znamenalo přímý přenos -£b(n)^ což je přibližně 1 megabit/s, což je značně vysoké. Jiným možným postupem je použít sled číslicových dolních propustí, které provádějí vyhlazování při podržení číslicové povahy signálu. V důsledku toho se zvyšuje počet bitů na jedno slovo, to znamená diskrétnost úrovní, jež může být znázorněna, se zjemní. V linkovém ob- .. vodu, například podle pat. spisu US č. 4 270 027, jak shora uvedeno, umožňují dolní pro- pusti zpětné vzorkování číslicového signálu při 8 tisících slov za sekundu s diskrétností ’ odpovídající 13 bitů na jedno slovo v rovnoměrném kódu. Každé kódové slovo může být přeměněno na 8-bitový kód, je-li žádáno, což odpovídá formátu bu3 podle zákona podle A, nebo zákonu /U.. 1-bitové zařízení v tomto smyslu představuje velkou škálu vzorkových hodnot od u(nt). 1-bitové slovo, proud 1 Mslov/s tj. proud l-Megabitů/s, je někdy označováno jako ta verse komplexního hovorového signálu, jež je modulována vysokou hustotou impulsů.

CS 276 581 B6

I když vynález byl popsán ve spojení s jeho výrobním provedením, není omezen na vybavení telefonních soustav, přičemž dalši provedení obměny a použití jsou v rámci možnosti odborníka.

PATENTOVÉ NÁROKY

Claims (2)

1. Delta-sigma modulátor, obsahující hodiny s výstupem pro časový referenční signál, s výstupem pro nabíjecí hodinový signál a s výstupem pro vybíjecí hodinový signál, vyznačující se tím, že jeho prvni vzorkovací obvod (SPI) zahrnuje první spínač (1), který je připojen ke vstupu modulátoru pro kódovaný analogový signál a jehož řídicí vstup je spojen s výstupem (Q^) nabíjecího hodinového signálu, první kondenzátor (cp, zapojený, paralelně k výstupu prvního spínače (1), druhý spínač (3), který je spojen s prvním kondenzátorera (cp.a jehož řídicí vstup je připojen k výstupu (Q₂) vybíjecího hodinového signálu a výstup je spojen se vstupem prvního integračního ústrojí (4,C-j), jeho druhý vzorkovací obvod (SP2) obsahuje třetí spínač (10), který je připojen k výstupu prvního integračního ústrojí (4,Cj) a jehož řídicí vstup je spojen s výstupem (Q^) nabíjecího hodinového signálu, přičemž s výstupem třetího spínače (10) je paralelně spojen druhý kondenzátor (C^), k němuž je připojen čtvrtý spínač (12), jehož řídicí vstup je spojen s výstupem (Q₂) vybíjecího hodinového signálu a k jehož výstupu je připojeno druhé integrační ústrojí (17,Cg), dále jednobitový analogově číslicový převodník (19,20), jehož řídicí vstup je spojen s výstupem (f_g) časového referenčního signálu a který má jeden negovaný a jeden nenegovaný výstup (Q a Q), dále první referenční ústroji (301), zahrnující pátý spínač (6), spojený se svorkou (+V) kladného referenčního napětí, přičemž jeho řídicí vstup je spojen s negovaným výstupem (Q) převodníku (19,20) a s výstupem (Q^) nabíjecího hodinového signálu, na svorku (-V) záporného referenčního napětí je připojen šestý spínač (7), jehož řídicí vstup je spojen s nenegovaným výstupem (Q) převodníku (19,20) a s výstupem (Qj) nabíjecího hodinového signálu, třetí kondenzátor (C₂), zapojený paralelně k oběma výstupům pátého a šestého spínače (6,7) a sedmý spínač (9), spojený s třetím kondenzátorem (C₂) a svým řídicím vstupem připojený na výstup (Q₂) vybíjecího hodinového signálu, přičemž jeho výstup je spojen se vstupem prvního integračního ústrojí (4,Cj), a konečně obsahuje druhé referenční ústrojí (302), zahrnující osmý spínač (13), připojený na svorku (+V) kladného referenčního napětí a svým řídicím vstupem spojený s výstupem (Q^) nabíjecího hodinového signálu, devátý spínač (14), připojený na svorku (-V) záporného referenčního napětí a svým řídicím vstupem spojený s negovaným výstupem (Q) převodníku (19,20) a s výstupem (Q^) nabíjecího hodinového signálu, přičemž k oběma výstupům osmého spínače (13) a devátého spínače (14) je paralelně připojen čtvrtý kondenzátor (C^), s nímž je spojen desátý spínač (16) a jehož řídicí vstup je spojen s výstupem (Q₂) vybíjecího hodinového signálu a jeho výstup se vstupem druhého integračního ústrojí (17,Cg).

2. Delta-sigma modulátor, podle bodu 1, vyznačující se tím, že poměr kapácitanče prvního kondenzátoru (C^) ke kapacitanci třetíhrt kcndenzáto-cu. (C^) a-poměr kapacitance třetího kondenzátoru (C₂) ke kapacitanci pátého kondenzátoru (Cj) jsou přibližně 1/2, a že poměr kapacitance druhého kondenzátoru (Cp ke kapacitanci šestého kondenzátoru (Cg) a poměr kapacitance čtvrtého kondenzátoru (Cj) ke kapacitanci šestého kondenzátoru (Cg) jsou 1/1.