AD779x仪表转换器 - Analog Devices.PDF

AD779x仪表转换器 常见问题解答 1 一般常见问题 号进行信号调理，处理信号以达到所需的分辨率和精度，以 及确保便携式应用的功耗足够低。该系列Σ-Δ型转换器均为全 Σ-Δ型ADC有哪些优缺点？ 集成式解决方案，在单芯片上整合了必需的信号调理、滤波 利用 技术实现高分辨率的代价是速度。硬件必须以远大于 Σ-Δ 和模数转换器，可以直接与传感器进行接口，而无需前端信 最高信号带宽的过采样速率工作，因而需要非常复杂的数字 号调理。A D779x 系列由16位和24位分辨率A DC组成，典型功耗 电路。由于这一限制，Σ-Δ型转换器传统上只能用于高分辨 为2 mW ，因而是便携式数据采集应用的理想选择。 率、极低频率应用，最近才开始出现在语音、音频和中等速 传统的模拟前端解决方案是什么？ 解决方案如何克 度(100 kHz至1 MHz)应用中。 Σ-Δ 服其不足？ 数字滤波器导致从采样周期开始到第一个有效数字输出之间 测量传感器信号的传统方法是使用高分辨率模数转换器(A DC) 有很长的延时；同样，之后在数字输出与对应的采样时间之 作为测量过程的核心元件。一般使用集成A DC或电压频率转换 间也有明显的迟滞。这些特性会降低多路复用系统中的输出 器(VFC) ，为低输入带宽信号提供高分辨率。这类A DC周围必须 速率，因为从一个通道切换到另一个通道之后，数字滤波器 有大量模拟信号调理电路，以放大传感器输出信号，从而可 需要许多时钟周期才能建立。 利用这些转换器的全部动态范围来实现所需的性能。系统能 Σ-Δ型转换器中的多数电路都是数字电路，因此这些转换器 否准确测量小信号，常常是由信号调理电路的性能决定的， 可以采用各种IC工艺制造。这意味着，其性能不会随时间和温 而不是高分辨率转换器。设计增益级时，必须考虑多种因 度的变化而发生显著漂移。这种转换器本身具有单调性(即数 素。首先最关键的因素是噪声，包括测量环境中的噪声和构 字输出的变化始终与模拟输入的变化斜率相同) ，这在闭环控 成高增益级的器件中的噪声。电路设计环境中的噪声通常源 制系统中尤为重要，因为如果误判所测量变量的变化方向， 于频率噪声和电源噪声。其它需要关注的事项包括增益级的 系统可能会变得不稳定。此外，这种转换器本身还具有线性 共模抑制能力，因为传感器输出可能具有较高的直流信号， 度，差分非线性度很小。调制器中的模数转换具有高输入采 所以须将差分输入信号转换为单端输出。放大器失调和漂移 样速率和低精度特性，因此无需外部采样保持电路(这些器件 性能会严重损害电路性能，因而不得不使用昂贵的斩波稳定 本身具有自采样保持功能) 。对模拟抗混叠滤波器的要求极 放大器。这些系统很难把可编程性能设计进去，并且校准主 低，大多数情况下，只需要一个简单的单极点RC滤波器，因 要利用系统微控制器