Σ-Δ轉換器使用從調節(jié)器得到的許多采樣值產生1bit碼流。Σ-ΔADC以高采樣速率使用輸入信號量化器完成這個任務。像所有的量化器一樣，Σ-ΔADC調節(jié)器獲取輸入，產生數(shù)字碼流表征輸入電壓。可以觀察時域或頻域的Σ-Δ調節(jié)器。如果看時域表現(xiàn)，可以見一階調節(jié)器的結構(圖1)。

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　　調節(jié)器測量模擬輸入信號和反饋DAC的模擬輸出。隨后一個積分器測量求和節(jié)點的模擬電壓輸出，為1位ADC呈現(xiàn)出一個斜坡信號。1位ADC轉換積分器輸出信號為數(shù)字一或零。使用系統(tǒng)時鐘，ADC將1位數(shù)字信號送到調節(jié)器輸出，也通過反饋回輸入，在這里1位DAC為等待。

　　1位ADC將信號量化為離散的輸出編碼，帶有轉換器的量化噪聲(ei)。調節(jié)器輸出等于輸入信號加上量化噪聲(ei–ei–1)。如這個公式所示，量化噪聲為調節(jié)器當前誤差(ei)減去前一個誤差(ei–1)的微分。時域輸出信號為以采樣頻率FS的輸入信號脈沖波形。如果將輸出脈沖序列平均，它等于輸入的信號值。

　　頻域圖反映了不同的問題(圖2)。時域輸出脈沖在頻域內表現(xiàn)為輸入信號(或毛刺)和變形的噪聲。圖2的噪聲特性是調節(jié)器頻率作用的關鍵。

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　　不像大多數(shù)量化器，Σ-Δ調節(jié)器包括形成量化噪聲的積分器。調節(jié)器輸出的噪聲頻譜并不平滑。更重要的，在頻率分析中，可以看到積分器怎樣在更高頻率處形成噪聲，便于產生更高分辨率的結果。

　　圖2中調節(jié)器輸出顯示了調節(jié)器的量化噪聲在0Hz時開始為低電平，快速上升，然后在調節(jié)器采樣頻率為最大值處穩(wěn)定。

　　二階調節(jié)器進行兩次積分，而不是僅有一次，是最小化低頻率量化噪聲的一種好方法。大多數(shù)Σ-Δ調節(jié)器具有更高的階數(shù)。例如，更常用的Σ-Δ轉換器的設計包括二、三、四、五或六階調節(jié)器。多階調節(jié)器在更高頻率形成更大的量化噪聲。