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為什么以及如何使用數(shù)字濾波器進(jìn)行高分辨率、高速模數(shù)轉(zhuǎn)換

1856869 2022-11-24 | pdf | 353.86KB | 次下載 | 免費(fèi)

資料介紹

它仍然是一個(gè)模擬世界，但數(shù)字電子產(chǎn)品無(wú)處不在，這是有充分理由的。雖然數(shù)字確實(shí)通過(guò)算法方法解決了多個(gè)問(wèn)題，但即使是最好的數(shù)字算法在處理模擬域中存在的現(xiàn)實(shí)世界實(shí)體時(shí)也存在缺陷。這在需要高速和高分辨率數(shù)據(jù)采集的應(yīng)用中尤其如此，例如儀器儀表、電機(jī)控制和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。它仍然是一個(gè)模擬世界，但數(shù)字電子產(chǎn)品無(wú)處不在，這是有充分理由的。雖然數(shù)字確實(shí)通過(guò)算法方法解決了多個(gè)問(wèn)題，但即使是最好的數(shù)字算法在處理模擬域中存在的現(xiàn)實(shí)世界實(shí)體時(shí)也存在缺陷。這在需要高速和高分辨率數(shù)據(jù)采集的應(yīng)用中尤其如此，例如儀器儀表、電機(jī)控制和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。希望捕獲和處理此類真實(shí)世界信號(hào)的設(shè)計(jì)人員面臨的問(wèn)題是需要在不損害信號(hào)信息的情況下盡快進(jìn)入數(shù)字域。該解決方案來(lái)自一個(gè)簡(jiǎn)單的平均算法（以降低噪聲）和一個(gè)前端模擬低通濾波器 (LPF)。利用這些技術(shù)，合適的設(shè)備可以提供高分辨率、高速轉(zhuǎn)換以及板載模擬和數(shù)字濾波。希望捕獲和處理此類真實(shí)世界信號(hào)的設(shè)計(jì)人員面臨的問(wèn)題是需要在不損害信號(hào)信息的情況下盡快進(jìn)入數(shù)字域。該解決方案來(lái)自一個(gè)簡(jiǎn)單的平均算法（以降低噪聲）和一個(gè)前端模擬低通濾波器 (LPF)。利用這些技術(shù)，合適的設(shè)備可以提供高分辨率、高速轉(zhuǎn)換以及板載模擬和數(shù)字濾波。本文簡(jiǎn)要討論了與使用模擬 LPF 和平均數(shù)字濾波器的逐次逼近寄存器 (SAR) 模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC) 實(shí)現(xiàn)高分辨率、高速轉(zhuǎn)換相關(guān)的問(wèn)題，以及為什么這種濾波器組合是對(duì)于大多數(shù)應(yīng)用程序來(lái)說(shuō)是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。然后介紹了本文簡(jiǎn)要討論了與使用模擬 LPF 和平均數(shù)字濾波器的逐次逼近寄存器 (SAR) 模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC) 實(shí)現(xiàn)高分辨率、高速轉(zhuǎn)換相關(guān)的問(wèn)題，以及為什么這種濾波器組合是對(duì)于大多數(shù)應(yīng)用程序來(lái)說(shuō)是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。然后介紹了Analog Devices Analog Devices AD7606C-18AD7606C-18八通道 SAR ADC，并展示了如何利用其 1 兆采樣/秒 (MSPS) 轉(zhuǎn)換率、同步采樣轉(zhuǎn)換器陣列和靈活的數(shù)字濾波器功能。八通道 SAR ADC，并展示了如何利用其 1 兆采樣/秒 (MSPS) 轉(zhuǎn)換率、同步采樣轉(zhuǎn)換器陣列和靈活的數(shù)字濾波器功能。為展示如何實(shí)現(xiàn)最佳整體性能，本文將 AD7606C-18 與為展示如何實(shí)現(xiàn)最佳整體性能，本文將 AD7606C-18 與同樣同樣來(lái)自 Analog Devices 的超低噪聲、高精度電壓基準(zhǔn) ADR4525 相結(jié)合，以提高 18 位轉(zhuǎn)換所需的 SAR 精度。來(lái)自 Analog Devices 的超低噪聲、高精度電壓基準(zhǔn) ADR4525 相結(jié)合，以提高 18 位轉(zhuǎn)換所需的 SAR 精度。模擬與數(shù)字濾波器模擬與數(shù)字濾波器如果模擬工程師和數(shù)字工程師討論濾波器，數(shù)字工程師可能會(huì)忽略模擬。這是一個(gè)錯(cuò)誤。任何模數(shù) (A/D) 轉(zhuǎn)換的過(guò)濾標(biāo)準(zhǔn)是在數(shù)字濾波器之前使用模擬 LPF（圖 1）。如果模擬工程師和數(shù)字工程師討論濾波器，數(shù)字工程師可能會(huì)忽略模擬。這是一個(gè)錯(cuò)誤。任何模數(shù) (A/D) 轉(zhuǎn)換的過(guò)濾標(biāo)準(zhǔn)是在數(shù)字濾波器之前使用模擬 LPF（圖 1）。圖 1：模數(shù)信號(hào)鏈框圖，模擬濾波器位于數(shù)字濾波器之前。（圖片來(lái)源：Digi-Key Electronics）