了解高性能Σ-Δ ADC中时钟公役对50Hz60Hz噪声按捺

时间: 2024-12-09 22:07:20 |   作者: 产品展示

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  Σ-Δ ADC运用一个调制器将模仿输入转变成一串脉冲。调制器输出端“1”与“0”脉冲之比代表模仿输入的平均值。调制器输出送入一个数字滤波器。Σ-Δ ADC的数字滤波器一般用SINC (Sin(x)/x)函数的脉冲响应低通滤波器完成。该滤波器输出接至抽样电路,以下降输出码率。

  SINC滤波器除了滤除量化噪声这一明显功用外,也有助于供给输出码率整数倍频上的滤波器陷波。例如,60Hz输出码率需要在60Hz、120Hz、180Hz等频点陷波。将滤波器陷波调整到已知噪声源频点(例如50Hz或60Hz电力线噪声),可以从根本上按捺噪声。运用高分辨率Σ-Δ ADC丈量窄带信号,在50Hz/60Hz噪声频率处有低强度信号时,该办法非常有用。

  输出码率和滤波器陷波频率是调制器频率、抽样频率以及滤波器阶数的函数。抽样率是调制频率与输出码率之比,而调制器频率是ADC时钟频率的函数。

  滤波器阶数和抽样率一般取决于Σ-Δ ADC的规划,它们能在模数转换器的数据手册里查到。ADC时钟频率一般由内部振荡器或外部晶体供给。

  图1、图2和图3给出了具有60Hz陷波、调制频率为19.2kHz、抽样比为320的SINC³滤波器的频响特性曲线。运用Maxim的在线Hz按捺核算器,可以核算各种器材作业形式下的陷波频率按捺。

  图1为抱负时钟条件下的滤波器频响曲线。该滤波器在陷波频点对60Hz的按捺挨近无穷大。图2给出了相同的SINC³滤波器频响特性曲线%的时钟公役。该滤波器在陷波频点供给-83.7dB按捺。

  外部时钟可以准确操控,内部振荡器则由工厂微调到指定的精度范围内。图3给出了最差作业条件下的陷波特性与时钟公役的联系,其它参数与图1、图2条件相同。

  改善的出产的根本工艺使出产商可以将适当准确的时钟集成到Σ-Δ ADC中。高分辨率Σ-Δ ADC,例如MAX1415/MAX1416,都内置了振荡器,可以大大削减外部晶振或外部时钟源的需求,有用节约电路板面积。在内部时钟公役为±4%时,典型作业形式可以确保在最差作业条件下对60Hz频率供给83.7dB的按捺,足以契合大都使用的要求。

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