0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

SAR模数转换器的抗混叠滤波考虑因素

独爱72H 来源:电子工程世界 作者:电子工程世界 2020-03-18 15:38 次阅读

(文章来源:电子工程世界)

物联网云计算成为生活一部分,在行业媒体大肆宣扬之际,通过采用最先进的技术和优化设计,老式电子元件并未停止前进的步伐。其中一个例子是模数转换器,该器件现在可以超过每秒一兆次采样(MSPS)的速率实现32位分辨率,轻松通过传统的计量基准测试。

这些高精度转换器可以显示高于16位的分辨率,规定可比静态和动态特性,并且在仪表仪器和大型通用采集系统(测试、设备认证)、专业系统(医疗应用和光谱学数字成像)等专用领域以外,它们已经进入许多过程控制应用、可编程控制器、大型电机控制以及电能输配等领域。目前,几种ADC架构在精度方面不相上下;根据不同需求,具体的选择视模数转换原理、逐次逼近寄存器(SAR)以及Σ-Δ而定,在数MSPS速率下,这些架构分别支持最高24位或以上的分辨率,为24位或更多,在几百kSPS速率下支持32位分辨率。

图1所示为适用于数据采集系统的这类分区的一个典型示例。在调节差分或非差分信号(放大、缩放、自适应和电平转换等)之后,在数字化之前对后者进行滤波以满足奈奎斯特准则。根据ADC的过采样速率,要使用额外的数字滤波来达到采集系统的规格要求。

由于对超宽输入动态范围的需求增加,许多上述应用采用了最先进的高分辨率ADC。随着动态范围的增加,系统性能预计会提高,模拟调节链会减小,拥堵、能耗,甚至是材料成本都会下降。

在超快高分辨率模数编码器出现之前,一般通过以下办法解决动态范围问题:使用快速可编程增益放大器、更快的比较器和/或并联若干ADC,最后加上合适的数字处理模块,以实现强信号的数字化,区分接近噪声水平的小信号。实际上,量化噪声和热噪声被同化为白噪声,该噪声在整个奈奎斯特频带及以外均匀分布。过采样之后,通过滤波和严格以最小所需采样速率(或2 × BW)限制有用频带,频带每降低一个倍频程,噪声能量将降低3 dB,如图2所示。换句话说,过采样因子为4时最为理想,在理论上使信噪比增加了6dB;即是说,增加了一位,如等式1所示:

高精度SAR模数转换器的抗混叠滤波考虑因素

图1.典型测量信号链。

高精度SAR模数转换器的抗混叠滤波考虑因素

图2.通过添加数字抽取滤波器比较频谱噪声密度。

总之,过采样有两个优点,一是可以提升信噪比,二是可以放宽对位于ADC之前的抗混叠模拟滤波器的要求。
(责任编辑:fqj)

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • SAR
    SAR
    +关注

    关注

    3

    文章

    416

    浏览量

    45952
  • 模数转换器
    +关注

    关注

    26

    文章

    3203

    浏览量

    126811
收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    滤波器设计的3条指导原则

    在我的上一篇文章中,我讨论了增量-累加模数转换器 (ADC) 的2个重要特点。这2个特点简化了滤波器的设计:一个过采样架构和一个补充数
    发表于 09-05 14:52

    AD9675KBCZ模数转换器

    针对低成本、低功耗、小尺寸及易用性而设计。它内置8通道的可变增益放大器(VGA)、低噪声前置放大器(LNA)、具有可编程相位旋转功能的CW谐波抑制I/Q解调
    发表于 10-19 11:10

    ADI 全新中文资料(2018 年 10 月)

    和外部组件Silent Switcher μModule稳压为GSPS采样ADC提供低噪声供电,并节省一半空间 ]模拟对话 ANALOGDIALOGUE高精度SAR模数转换器
    发表于 10-23 19:34

    AD9276BSVZ模数转换器

    、易于使用等优点。它内置8个通道,每通道包含一个低噪声前置放大器(LNA)的可变增益放大器(VGA)、一个滤波器(AAF)、一个12位采样速率为10MSPS至80MSPS的
    发表于 10-26 15:02

    高精度SAR模数转换器滤波考虑因素有哪些

    高精度SAR模数转换器滤波考虑
    发表于 01-11 07:53

    滤波器基础:

    本应用笔记讨论数据采样系统的不同滤波要求,介绍以及用于的不同类型
    发表于 10-02 10:20 5533次阅读

    精密SAR模数转换器的前端放大器和RC滤波器设计

    精密SAR模数转换器的前端放大器和RC滤波器设计
    发表于 01-07 15:08 0次下载

    什么是滤波器

    滤波器的简介
    发表于 12-06 09:30 3365次阅读
     什么是<b class='flag-5'>抗</b><b class='flag-5'>混</b><b class='flag-5'>叠</b><b class='flag-5'>滤波器</b>?

    高精度SAR模数转换器滤波考虑因素

    关键词:SAR , 模数转换 , Antialiasing Filtering Cons
    发表于 03-29 07:21 559次阅读
    高精度<b class='flag-5'>SAR</b><b class='flag-5'>模数转换器</b>的<b class='flag-5'>抗</b><b class='flag-5'>混</b><b class='flag-5'>叠</b><b class='flag-5'>滤波</b><b class='flag-5'>考虑</b><b class='flag-5'>因素</b>

    多角度讲解高精度 SAR ADC的滤波考虑因素

    当面对这些分辨率和精度水平时,这些转换器提供的有用动态范围很容易超过100dBFS(满量程)的神奇屏障,用户面临的真正挑战体现在为要数字化的信号设计模拟调理电路,以及相关
    的头像 发表于 02-21 10:01 2453次阅读
    多角度讲解高精度 <b class='flag-5'>SAR</b> ADC的<b class='flag-5'>抗</b><b class='flag-5'>混</b><b class='flag-5'>叠</b><b class='flag-5'>滤波</b><b class='flag-5'>考虑</b><b class='flag-5'>因素</b>

    设计滤波器的三个指导原则是什么

    在我的上一篇文章中,我讨论了增量-累加模数转换器 (ADC) 的2个重要特点。这2个特点简化了滤波器的设计:一个过采样架构和一个补充数
    发表于 11-10 09:40 816次阅读

    高精度SAR模数转换器滤波考虑因素

    。目前,几种ADC架构在精度方面存在竞争,根据其需求,选择符合模数转换原理,例如逐次逼近寄存SAR)与Σ-Δ,它们分别能够在几个MSPS下实现高达24位或更高的分辨率,在几百kSP
    的头像 发表于 12-23 10:34 1665次阅读
    高精度<b class='flag-5'>SAR</b><b class='flag-5'>模数转换器</b>的<b class='flag-5'>抗</b><b class='flag-5'>混</b><b class='flag-5'>叠</b><b class='flag-5'>滤波</b><b class='flag-5'>考虑</b><b class='flag-5'>因素</b>

    高精度SAR模数转换器滤波考虑因素

    电子发烧友网站提供《高精度SAR模数转换器滤波考虑
    发表于 11-23 10:17 0次下载
    高精度<b class='flag-5'>SAR</b><b class='flag-5'>模数转换器</b><b class='flag-5'>抗</b><b class='flag-5'>混</b><b class='flag-5'>叠</b><b class='flag-5'>滤波</b>的<b class='flag-5'>考虑</b><b class='flag-5'>因素</b>

    精密SAR模数转换器的前端放大器和RC滤波器的设计

    电子发烧友网站提供《精密SAR模数转换器的前端放大器和RC滤波器的设计.pdf》资料免费下载
    发表于 11-24 11:20 3次下载
    精密<b class='flag-5'>SAR</b><b class='flag-5'>模数转换器</b>的前端放大器和RC<b class='flag-5'>滤波器</b>的设计

    CS5381 立体声模数转换器

    CS5381 立体声模数转换器CS5381 是一款适用于数字音频系统的全面音频模/数转换器 (ADC)。它可执行采样、数模转换
    发表于 01-03 15:40 2次下载