高精度SAR模數(shù)轉(zhuǎn)換器抗混疊濾波的考慮因素

在物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算成為生活一部分，在行業(yè)媒體大肆宣揚(yáng)之際， 通過采用最先進(jìn)的技術(shù)和優(yōu)化設(shè)計(jì)，老式電子元件并未停止前 進(jìn)的步伐。其中一個例子是模數(shù)轉(zhuǎn)換器，該器件現(xiàn)在可以超過 每秒一兆次采樣(MSPS)的速率實(shí)現(xiàn)32位分辨率，輕松通過傳統(tǒng)的 計(jì)量基準(zhǔn)測試。 這些高精度轉(zhuǎn)換器可以顯示高于16位的分辨率，規(guī)定可比靜態(tài)和 動態(tài)特性，并且在儀表儀器和大型通用采集系統(tǒng)（測試、設(shè)備認(rèn) 證）、專業(yè)系統(tǒng)（醫(yī)療應(yīng)用和光譜學(xué)數(shù)字成像）等專用領(lǐng)域以 外，它們已經(jīng)進(jìn)入許多過程控制應(yīng)用、可編程控制器、大型電機(jī) 控制以及電能輸配等領(lǐng)域。目前，幾種ADC架構(gòu)在精度方面不相上 下；根據(jù)不同需求，具體的選擇視模數(shù)轉(zhuǎn)換原理、逐次逼近寄存 器(SAR)以及∑-Δ而定，在數(shù)MSPS速率下，這些架構(gòu)分別支持最高24 位或以上的分辨率，為24位或更多，在幾百kSPS速率下支持32位 分辨率。當(dāng)面對這些分辨率和精度水平時，這些轉(zhuǎn)換器提供的有 用動態(tài)范圍很容易超過100 dBFS（滿量程）的神奇屏障，用戶面臨 的真正挑戰(zhàn)體現(xiàn)在為要數(shù)字化的信號設(shè)計(jì)模擬調(diào)理電路，以及相 關(guān)抗混疊濾波器的設(shè)計(jì)兩個方面。在過去的二十年中，采樣速率 和濾波技術(shù)已經(jīng)有了很大的發(fā)展，現(xiàn)在我們可以結(jié)合運(yùn)用模擬和 數(shù)字濾波器，在性能和復(fù)雜性之間達(dá)到更好的平衡。