【E課堂】Σ-Δ型ADC拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)基本原理：第二部分

　　除了濾除量化噪聲以外，數(shù)字濾波器還能通過調(diào)整輸入帶寬來降低噪聲。這是通過提高抽取率實(shí)現(xiàn)的。對(duì)于sinc5 + sinc1濾波器，提高過采樣比意味著初始五階sinc濾波器要進(jìn)行均值計(jì)算。利用初始結(jié)果的均值，用戶可以選擇不同的輸出數(shù)據(jù)速率、速度和帶寬來改善噪聲性能(如圖5所示)，即先由sinc5再由sinc5 + sinc1求均值來改善噪聲性能。對(duì)sinc5結(jié)果求均值會(huì)引入頻率為輸出數(shù)據(jù)速率及其倍數(shù)的一階陷波，這些陷波會(huì)與sinc5總包絡(luò)復(fù)合。sinc型濾波器中的陷波頻率傳統(tǒng)上是用來抑制已知頻率的干擾信號(hào)，即通過把數(shù)據(jù)速率策略性地設(shè)置為與干擾頻率重合。一個(gè)經(jīng)典例子是50 Hz和60 Hz的電線頻率工頻抑制。

　　圖3.AD7175調(diào)制器輸出頻譜DC至FMOD/2，采用sinc5 + sinc1和32倍抽取(產(chǎn)生sinc5直流響應(yīng))。

　　圖4.AD7175-2 sinc5 + sinc1濾波器：通過更改ADC抽取率來調(diào)整輸入帶寬。

　　圖5.AD7175-2 sinc5 + sinc1濾波器 – 噪聲與ODR的關(guān)系。

　　sinc型濾波器是具有sin(x)/x剖面的移動(dòng)平均濾波器，因此一般稱其為sinc濾波器。該濾波器由一系列積分器、一個(gè)用作抽取率的開關(guān)和一系列微分器組成。它是一種有限脈沖響應(yīng)(FIR)型濾波器。對(duì)于輸入的階躍變化，它表現(xiàn)出已知且有限的線性相位響應(yīng)。深陷波發(fā)生在輸出數(shù)據(jù)速率及其整數(shù)倍處，陷波內(nèi)的信號(hào)會(huì)被衰減。

　　圖6.不同階數(shù)sinc濾波器的頻域比較：sinc5與sinc3.

　　圖6比較了AD7175的三階和五階sinc濾波器，二者均以32倍抽取率運(yùn)行。這種情況下，兩個(gè)濾波器均以250 kHz的輸出速率提供轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)。濾波器的階數(shù)決定滾降速率和−3 dB頻率。sincP濾波器位于–P × 20 dB/十倍頻程的頻率響應(yīng)包絡(luò)之下。滾降越陡，−3 dB頻率越低。不同階數(shù)濾波器之間的主要區(qū)別在于濾波器建立時(shí)間，根據(jù)情況不同，其對(duì)終端測量應(yīng)用的影響也不同。