thumb|Schemat blokowy przetwornika ΔΣ |right|350px Modulacja delta-sigma (ΔΣ), modulacja sigma-delta (ΣΔ) – konwersja analogowo-cyfrowa (A/C), rodzaj modulacji sygnału. Układ realizujący ten rodzaj konwersji jest nazywany modulatorem delta-sigma (modulatorem ΔΣ). Wynikiem działania takiego modulatora jest ciąg bitów zakodowany modulacją gęstości impulsów. Układ scalony realizujący ten sposób modulacji może być wykonany w technologii CMOS.
Modulator ΔΣ wywodzi się z modulatora delta. Wadą modulacji delta (Δ) jest akumulacja błędu demodulowanego sygnału w przypadku, gdy w kanale występuje szum. Dzięki zastosowaniu dodatkowego układu całkującego, przed modulatorem delta, błąd ten zostaje wyeliminowany, uproszczona jest budowa odbiornika, a ponadto m.in. następuje preemfaza składowych niskoczęstotliwościowych sygnału użytecznego.
Historia Pierwszy patent powiązany z modulacją delta został złożony w 1948 roku. W 1952 de Jager i Greefkes z Philips Research Laboratories opublikowali pracę na temat modulatora delta. Zainicjowało to serię publikacji na temat modulacji ΔΣ i już w 1962 został opatentowany modulator ΔΣ.