像模擬輸入濾波器這zhe樣yang的de設she計ji挑tiao戰zhan通tong常chang需xu要yao額e外wai的de時shi間jian。不bu要yao忘wang了le像xiang十shi進jin位wei這zhe樣yang的de功gong能neng
，它ta在zai一yi些xie設she計ji中zhong提ti供gong了le好hao處chu。本ben文wen提ti出chu的de建jian議yi可ke能neng有you助zhu於yu解jie決jue這zhe些xie不bu同tong的de設she計ji考kao慮lv。

 

 

ADC的選擇

 

目前常用的ADC有三種基本類型：delta-sigma
、逐次逼近寄存器(SAR)和用於RF的每秒千兆位采樣(GSPS)閃存或流水線ADC。您的應用將決定必須進行數字化的信號類型。這些是與你的設計需求相匹配的主要規格：

 

采樣率。基本規則是
，采樣率必須比要數字化的信號的最高頻率內容大2倍或以上。換句話說，采樣率的一半的頻率被稱為奈奎斯特頻率
；它是可以被轉換而不產生混疊的最高頻率信號。如果不符合這個標準

，就會出現混疊。混疊會產生新的信號
，幹擾轉換過程。

 

分fen辨bian率lv。該gai規gui範fan定ding義yi了le轉zhuan換huan的de精jing度du。分fen辨bian率lv是shi以yi可ke以yi測ce量liang的de最zui小xiao的de輸shu入ru電dian壓ya增zeng量liang來lai表biao示shi的de。分fen辨bian率lv由you輸shu出chu中zhong的de位wei數shu設she定ding。位wei數shu越yue多duo
，分fen辨bian率lv就jiu越yue高gao。

 

動態範圍。這是最高和最低輸入電壓水平之間的最大範圍，以dB表示。與此規格相關的是無雜散動態範圍（SFDR），它定義了最高輸入振幅和本底噪聲中的峰值刺痛之間的範圍。

 

延遲。采樣脈衝的啟動和輸出位的出現之間的時間。

 

影響ADC選擇的其他因素是噪底和信噪比（SNR）。

 

在你的應用中，功耗可能是一個主要關注點。功率的使用通常與采樣率成正比。

 

前兩個因素通常在一開始就被確定下來；然後選擇一個ADC架構。Δ-Σ型ADC具有最高的分辨率，其數字輸出高達32位。然而

，采樣率通常低於每秒10兆次（MSPS）。

 

SAR轉換器的分辨率高達18位，采樣率高達125MSPS。這一中檔類別適合許多應用。GSPS ADC可提供超過10 GSPS的采樣率和10至14比特的分辨率，主要見於射頻設備和手機等產品。

 

對於廣泛的一般應用
，如工業設備，SAR是一個不錯的選擇。當需要高精度時
，delta-sigma ADC是一個可靠的選擇。

 

 

基本設計標準

 

所有ADCdouxuyaoyigemonishurulvboqi。tadezhuyaomudeshijiangshurudaikuanxianzhizaizhiyouyaobeishuzihuadexinhaoshang。qitaxinhao，tebieshishuruduandegaopinchengfen
，kenenghuichanshenghundie
，zaochengzhuanhuancuowu。zhejiuxuyaoyigeditonglvboqi
，duisuoxuxinhaozhongzuigaopinlvchengfenyishangdepinlvjinxingjijugunjiang。

 

模擬低通濾波器是有效的，但在試圖實現所需的衰減時
，它們可能是大而複雜的處理方式。像有限輸入響應（FIR）濾波器這樣的數字濾波器，有足夠數量的抽頭
，可以提供卓越的選擇性。

 

也ye許xu最zui大da限xian度du地di減jian少shao輸shu入ru濾lv波bo器qi要yao求qiu的de最zui簡jian單dan方fang法fa是shi使shi用yong一yi個ge大da大da高gao於yu混hun疊die保bao護hu所suo需xu的de最zui小xiao采cai樣yang率lv。這zhe種zhong超chao采cai樣yang增zeng加jia了le輸shu入ru信xin號hao和he混hun疊die信xin號hao之zhi間jian的de距ju離li，從cong而er放fang鬆song了le對dui輸shu入ru濾lv波bo器qi的de要yao求qiu。

 

請記住，較高的采樣率對MCU、FPGA或其他接收ADC輸shu出chu的de電dian路lu來lai說shuo可ke能neng太tai快kuai了le。在zai轉zhuan換huan之zhi後hou可ke以yi使shi用yong一yi個ge抽chou取qu濾lv波bo器qi來lai降jiang低di輸shu出chu速su率lv。取qu樣yang提ti供gong了le減jian少shao抗kang混hun疊die濾lv波bo器qi要yao求qiu的de額e外wai優you勢shi

，因yin為wei取qu樣yang電dian路lu的de低di通tong濾lv波bo器qi效xiao應ying將jiang降jiang低di二er階jie和he三san階jie諧xie波bo。十shi取qu法fa還hai可ke以yi提ti高gao信xin噪zao比bi，每mei2個因子可提高-3dBFS（滿刻度分貝）。

 

任何使用ADC的設計中最關鍵的部分是模擬前端（AFE）。除了混疊濾波器之外
，大多數ADC需要一些阻抗匹配電路、偏置網絡以及與ADC參考電壓的連接。所有這些都必須根據你的應用進行定製。外部元件通常是必要的
，因此在你的設計中要計劃一些額外的PCB空間。

 

一個值得考慮的ADC

 

德州儀器公司提供了一係列的SAR ADC，可以與許多應用相匹配。其中一個例子是ADC364x
，這是一個雙通道14位CMOS器件，可以在10至65 MSPS的速率下采樣（見圖）。輸入可以是單端或差分的。輸出可以是並行或串行的
，使用標準CMOS的LVDS輸出。輸出上的外部電阻控製電流。

 

一個關鍵特征是它的片上數字濾波器具有抽取功能。十取法有效地降低了輸出數據率，從而可以容納較慢的外部設備，如MCU或FPGA。可以選擇2、4、8、16或32的十進位。

 

使用ADC進行設計是一個複雜的過程
，需要考慮許多相互關聯的因素。為尋找最佳可用的ADC而花費的時間將在以後的設計時間和成本節約中得到回報。

 

 

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