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EEPW首頁 >> 主題列表 >> 模數(shù)轉(zhuǎn)換器（adc）

"驅(qū)動 ADC 輸入" 時的第一經(jīng)驗法則

  • 　　工程師們喜歡通過多種方法簡化設(shè)計流程。我最喜歡的是一直采用低阻抗電源驅(qū)動模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC) 輸入。為什么我會對這種方法情有獨鐘?因為它可為精確數(shù)據(jù)采集模塊帶來諸多優(yōu)勢?！　∥覀兪紫葋砜匆环N常見應(yīng)用，其中需要將高電壓信號源進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換，將其轉(zhuǎn)換為所需的 ADC 輸入范圍。圖 1 中的簡單分壓器可用來解決該問題，即將 +/-5V 信號電平轉(zhuǎn)換為 0-5V。該分壓器的等效阻抗 Req等于 R1 與 R2 的并行結(jié)合?！　∧敲?，這種有限電源阻抗會如何影響數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)?　　圖1　　高電源阻抗會在數(shù)據(jù)采集過程
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想了解 ADC 的非線性度嗎？揭開地毯看一看:)

  • 　　上周，我把家里的地毯換成了木制地板。在移除客廳樓梯的地毯后，我注意到原本“一致”的樓梯臺階的進(jìn)深寬度其實很不均勻。對此，我感到非常驚奇，因為這么多年來我上上下下卻從未注意到臺階是不均勻的。這是因為地毯絕妙地掩蓋了這個問題?！　∫晕視糇邮降乃季S方式，這件讓我不禁想到了高分辨率 SAR 模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC) 的問題。我原本以為我家的樓梯是均勻的，就像具有完美對稱的量化步進(jìn)的無噪聲 ADC 的理想轉(zhuǎn)換函數(shù)一樣。圖 1 顯示了 3 位 ADC 的實例情況?！　D1.ADC 轉(zhuǎn)換函數(shù)——“均勻一致的樓梯”　
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理解逐次逼近寄存器型ADC：與其它類型ADC的架構(gòu)對比

  • 　　本文說明了SAR ADC的工作原理，采用二進(jìn)制搜索算法，對輸入信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換。本文還給出了SAR ADC的核心架構(gòu)，即電容式DAC和高速比較器。最后，對SAR架構(gòu)與流水線、閃速型以及Σ-Δ ADC進(jìn)行了對比?！　≈鸫伪平拇嫫餍?SAR)模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)是采樣速率低于5Msps (每秒百萬次采樣)的中等至高分辨率應(yīng)用的常見結(jié)構(gòu)。SAR ADC的分辨率一般為8位至16位，具有低功耗、小尺寸等特點。這些特點使該類型ADC具有很寬的應(yīng)用范圍，例如便攜/電池供電儀表、筆輸入量化器、工業(yè)控制和數(shù)據(jù)/信號采
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正確選擇轉(zhuǎn)換器需考慮的九項ADC技術(shù)指標(biāo)

  • 　　分辨率，可能是最易被誤解的技術(shù)指標(biāo)，它表示輸出位數(shù)，但不提供性能數(shù)據(jù)。部分?jǐn)?shù)據(jù)手冊會列出有效位數(shù)(ENOB)，它使用實際SNR測量來計算轉(zhuǎn)換器的有效性。一種更加有用的轉(zhuǎn)換器性能指標(biāo)是噪聲頻譜密度(NSD)，單位為dBm/Hz或HznV。NSD可以通過已知的采樣速率、輸入范圍、SNR和輸入阻抗計算得出(dBm/Hz)。已知這些參數(shù)，便可選擇一款轉(zhuǎn)換器來匹配前端電路的模擬性能，這種選擇ADC的方法比僅僅列出分辨率更有效。 　　許多用戶還會考慮雜散和諧波性能，這些都與分辨率無關(guān)，但轉(zhuǎn)換器設(shè)計人員一般要調(diào)整
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ADC精度(II)：解釋總不可調(diào)整誤差

  • 　　曾經(jīng)想到過ADC的TUE技術(shù)規(guī)格中的“總”代表什么嗎?他是不是簡單到將ADC數(shù)據(jù)表的所有DC誤差技術(shù)規(guī)格(即偏移電壓，增益誤差，INL)相加，還是要更復(fù)雜一些?事實上，TUE是總系統(tǒng)誤差相對于ADC工作輸入范圍的比率?！　「_切地說，TUE是單位為最低有效位 (LSB) 的DC誤差技術(shù)規(guī)格。最低有效位 (LSB) 代表ADC的實際和理想傳遞函數(shù)之間的最大偏離。這個技術(shù)規(guī)格假定未執(zhí)行系統(tǒng)級校準(zhǔn)。在概念上，TUE是ADC運行方式中以下非理想類型數(shù)值的組合：　　偏移誤
  • 關(guān)鍵字： ADC  分辨率  

ADC精度(I)：精度與分辨率是一回事嗎？

  • 　　今天的博文詳述了這兩個概念間的差異。我們將在一系列帖子中深入研究造成ADC不準(zhǔn)確的主要原因。　　ADC的分辨率被定義為輸入信號值的最小變化，這個最小數(shù)值變化會改變數(shù)字輸出值的一個數(shù)值。對于一個理想ADC來說，傳遞函數(shù)是一個步寬等于分辨率的階梯。然而，在具有較高分辨率的系統(tǒng)中(≥16位)，傳輸函數(shù)的響應(yīng)將相對于理想響應(yīng)有一個較大的偏離。這是因為ADC以及驅(qū)動器電路導(dǎo)致的噪聲會降低ADC的分辨率?！　〈送?，如果DC電壓被施加到理想ADC的輸入上并且執(zhí)行多個轉(zhuǎn)換的話，數(shù)字輸出應(yīng)該始終為同樣的代碼(由圖1中的
  • 關(guān)鍵字： ADC  分辨率  

驅(qū)動 ADC：放大器還是平衡-非平衡變壓器？

  • 　　您有沒有考慮過采用差分放大器來替代 RF/IF 信號鏈路中的平衡-不平衡變壓器呢?如果沒有，那么您應(yīng)該考慮一下。雖然它們并不適用于所有的應(yīng)用，但是全差分放大器 (FDA) 提供了一些優(yōu)于平衡-不平衡變壓器的長處。這里我們列出一些問題，通過回答這些問題可幫助您確定最適合您的設(shè)計的是平衡-不平衡變壓器還是 FDA?！　∑胶?不平衡變壓器常用于將單端信號轉(zhuǎn)換為差分信號，其可在不增加噪聲的同時保持優(yōu)良的失真指標(biāo)。用于高速、差分輸入模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC
  • 關(guān)鍵字： 放大器  ADC  

SAR ADC輸入類型間的性能比較-II

  • 　　我們繼續(xù)講解與逐次逼近寄存器 (SAR) 數(shù)模轉(zhuǎn)換器 (ADC) 輸入類型有關(guān)的內(nèi)容。在之前的部分中，我研究了輸入注意事項和SAR ADC之間的性能比較。在這篇帖子中，我們將看一看造成SAR ADC內(nèi)總諧波失真 (THD) 的源頭，以及他在不同的輸入類型間有什么不一樣的地方。 　　THD影響 　　讓我們首先看看諧波失真是如何被引入的。本質(zhì)上來說，轉(zhuǎn)換器是一個非線性系統(tǒng)。如果系統(tǒng)完全線性，輸入“x”將在輸出上以線性的形式表現(xiàn)為“mx+c”。然而，由于采
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SAR ADC輸入類型間的性能比較- I

  • 　　在選擇一個SAR ADC時所考慮的某些關(guān)鍵技術(shù)規(guī)格包括分辨率、通道數(shù)量、采樣率、電源范圍、功耗、數(shù)字接口和時鐘速度。但是諸如信噪比 (SNR) 和總諧波失真 (THD) 的噪聲和AC參數(shù)是怎樣的呢?這些參數(shù)會影響總體系統(tǒng)性能，并因此影響到SAR輸入類型的選擇。 　　噪聲影響 　　單端輸入：這些SAR只需要一條導(dǎo)線/電纜和一個單輸入驅(qū)動器，如果有的話，連接至電源。需要注意的是，這些ADC測量相對于SAR自身接地的輸入信號。雖然這是最簡單的配置，信號接地和SAR接地之間的誤差將影響準(zhǔn)確度。此外，從電源
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SAR ADC響應(yīng)時間 vs. 市場營銷: 有趣的類比

  • 　　為了說明他們之間的差異，我們來看看下面的類比： 　　你是一位主要零售公司的市場營銷經(jīng)理。為了大大增加用戶基礎(chǔ)，你所在的這家公司打算啟動一個全新的電子零售業(yè)務(wù)。為了啟動這個業(yè)務(wù)，你確定了電子零售流程的3個基本步驟： 　　1.理解用戶需求 　　2.確定正確產(chǎn)品 　　3.通過安全、外部的支付途徑來付費 　　你監(jiān)督指導(dǎo)兩個團隊，團隊A和團隊B，來設(shè)計電子零售門戶網(wǎng)站。為了保持高質(zhì)服務(wù)并且最大限度地提高利潤，你為兩個團隊設(shè)定了以下目標(biāo)： 　　1.最大限度地增加每天的用戶訪問量 　　2.用戶滿意度評
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SAR ADC PCB布局布線：參考路徑

  • 　　在設(shè)計一個高性能數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)時，勤奮的工程師仔細(xì)選擇一款高精度ADC，以及模擬前端調(diào)節(jié)電路所需的其他組件。在幾個星期的設(shè)計工作之后，執(zhí)行仿真并優(yōu)化電路原理圖，為了趕工期，設(shè)計人員迅速地將電路板布局布線組合在一起。一個星期之后，第一個原型電路板被測試。出乎預(yù)料，電路板性能與預(yù)期的不一樣。 　　這種情景在你身上發(fā)生過嗎? 　　最優(yōu)PCB布局布線對于使ADC達(dá)到預(yù)期的性能十分重要。當(dāng)設(shè)計包含混合信號器件的電路時，你應(yīng)該始終從良好的接地安排入手，并且使用最佳組件放置位置和信號路由走線將設(shè)計分為模擬、數(shù)字和
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我始終需要一個放大器來驅(qū)動我的SAR ADC嗎？

  • 　　一個逐次逼近寄存器 (SAR) 模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC) 通常需要一個驅(qū)動器來驅(qū)動其模擬輸入，以獲得所需的精度效果。但是在較低數(shù)據(jù)吞吐量和較低分辨率應(yīng)用中，你也許不需要驅(qū)動器。讓我們來看一看SAR ADC的采樣過程和模擬輸入結(jié)構(gòu)來了解驅(qū)動器的要求。 　　SAR ADC的模擬輸入是一個采樣開關(guān)、一個電阻器和采樣電容器的組合。圖1顯示針對一個SAR ADC的模擬輸入結(jié)構(gòu)。 　　   　　圖1 　　采樣開關(guān)在一定的時間周期tACQ(采集時間)內(nèi)關(guān)閉以獲得輸入信號，并在轉(zhuǎn)換過程期間打開。
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模數(shù)轉(zhuǎn)換器中的混疊并不是所有的信號都像其看上去那樣

  • 　　你看沒看到過汽車向前行駛，而車的輪子實際上是向后轉(zhuǎn)呢?如果不是在表演高難度特技的話，我打賭你一定在汽車廣告中看到過。你想沒想過這是為什么呢? 　　真實的生活如流水般不可中斷，而視頻攝像頭每秒鐘只記錄了有限數(shù)量的畫面。每一幀畫面可以捕捉到處于不同位置的車輪，而這也取決于在幀與幀之間車輪旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)，它們也許真的看上去是向后旋轉(zhuǎn)的!這個效果被稱為混疊。 　　使用模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC) 的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)會經(jīng)歷同樣的現(xiàn)象，原因在于這些系統(tǒng)對一個連續(xù)的時間信號進(jìn)行了不連續(xù)的“抓拍”。在這
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注意！你的模數(shù)轉(zhuǎn)換器是好是壞可能只取決于它的電源

  • 　　當(dāng)談到模擬信號鏈時，每個人都明白輸入信號路徑的重要性。我們設(shè)計自己的系統(tǒng)，以獲取值得關(guān)注的信號并保持其完整性，同時竭盡全力來避免或減少干擾。我們特別留意沿途所置各組件的選擇......然后我們就給其供電。 　　筆者曾聽人把電源形容成“電路的鞋帶。”像電路一樣，人們常為鞋子的設(shè)計和款式做大量艱苦的工作，卻直到最后才會想起鞋帶。雖然電源往往是后添加的東西，但它們的設(shè)計可能正如信號鏈本身一樣重要。 　　在本系列的第一部分，筆者將介紹電源抑制(PSR)的概念，并說明電源如何能影響&
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改善您的模數(shù)轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)電源抑制狀況的四種方法

  • 　　這里有四種您可采取的措施，能確保您的ADC不太容易受到電源變化和噪聲的影響。 　　是的，電源的確非常重要 —— 那筆者還能做些什么呢? 　　1.選擇具有良好電源抑制比(PSRR)的ADC。當(dāng)然，使您的系統(tǒng)性能免受其電源影響的最佳方法是選擇具有足夠PSRR的ADC來開始工作。如果您所選擇的ADC不能完全滿足您的PSRR需求，那么您可在自己原來的開關(guān)電源后加一個高PSRR的低壓差穩(wěn)壓器(LDO)以提高系統(tǒng)的PSRR。這將有助于清除任何剩余的紋波，并直接增加整個系統(tǒng)的PSRR。請
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模數(shù)轉(zhuǎn)換器（adc）介紹

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