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Les convertisseurs analogiques-numériques sont largement utilisés dans le domaine des circuits intégrés à très grande échelle (VLSI) et sont principalement utilisés dans des applications telles que l'audio, l'instrumentation, la sismique, la voix, etc. qui nécessitent une résolution plus élevée. Pour de telles applications, les convertisseurs analogiques-numériques peuvent être utilisés sur la base de modulateurs à fréquence de Nyquist (où l'échantillonnage est effectué avec deux fois la fréquence d'échantillonnage) ou de modulateurs Sigma-Delta (où l'échantillonnage est effectué avec 15 à 20 fois la fréquence d'échantillonnage). Les convertisseurs analogiques-numériques basés sur des modulateurs sigma-delta sont intéressants pour la mise en oeuvre VLSI, car ils ne sont pas très sensibles aux imperfections des circuits et aux incompatibilités des composants. Cependant, des problèmes tels que la gigue d'horloge et le retard de boucle excessif constituent des défis importants pour les concepteurs, en particulier à des fréquences d'échantillonnage élevées. Une conception spéciale doit être mise en oeuvre pour surmonter ces problèmes. Les modulateurs Sigma-Delta peuvent être de différents ordres, tels que le 1er ordre, le 2e ordre, etc., et peuvent être à temps continu (consommation d'énergie réduite) ou à temps discret.