Les convertisseurs Sigma-Delta

Les convertisseurs Sigma-Delta (∑Δ) ont depuis quelques années, totalement remplacé les convertisseurs à simple et double rampe.
Soit le montage ci dessous:

On applique à l'entrée du sommateur un signal analogique , le sommateur fait la différence entre la sortie de l'intégrateur et ce signal , suivant le sens (+ ou -) le CAN , piloté par l'horloge H, va fournir une tension + ou -V  à l'intégrateur tendant à annuler cette différence. Si la fréquence de l'horloge est grande devant la vitesse de variation du signal analogique et l'amplitude de V la sortie de l'intégrateur va suivre la tension analogique .
Second montage:

Dans ce second montage le but du CAN est de maintenir la sortie du sommateur à 0 ainsi l'intégrateur oscille autour du zéro . Le comparateur transforme la sortie de l'intégrateur en états logiques

Dans un cas comme dans l'autre, le montage une fois la tension analogique atteinte (premier montage) ou annulée (second montage), le modulateur suit l'évolution du signal analogique.
Transformer ce montage en convertisseur Analogique Numérique suppose un comptage des bits nécessaires pour atteindre ou annuler la tension d'entrée Cependant, il ne suffit pas de comptabiliser les "1" mais également comptabiliser les "0".
 En effet , supposons que la tension à l'entrée soit continue, dans ce cas, le modulateur va encadrer la tension , un "1" fera dépasser légèrement la tension à convertir et sera suivi d'un "0" pour passer en dessous puis un "1" Etc   la sortie binaire va faire apparaître une succession de "1" et de "0" , totaliser les "1" ferait croire que la tension monte , il faut totaliser les "1" et les "0" , une différence non nulle entre ces valeurs signifiera que la tension a varié .
Le résultat du comptage de (2ⁿ -1) bits  (1 et 0) pourra être transféré dans un registre de sortie de n bits tous les H / (2ⁿ -1⁾  pulses d'horloge interne
Ces circuits sont particulièrement intéressants pour suivre un signal analogique variable puisqu'un "paquet" de bit prélevé après une conversion donnera la variation de ce signal, il ne sera pas nécessaire de repartir de zéro. Pour effectuer une conversion analogique numérique absolue, il sera nécessaire de démarrer la conversion compteur et l'intégrateur à "0"