資料介紹
本文以來自 Analog Devices 的 AD4110-1 通用輸入模數前端為例,簡要介紹 Δ? ADC 的基本功能和內部模數轉換機制。在此基礎上,文中會深入探究周圍的信號鏈,并為合適的數據采集系統提供一些關鍵規格。
Δ? ADC 的結構
就在世紀之交之前,Δ? ADC 搶走了模擬技術的主導地位。隨著 Δ? 先進技術的廣泛普及,主要的模擬信號和計算過程開始扎根于數字領域。Δ? ADC 集成電路 (IC) 檢查發現,超過 80% 的硅片空間用于執行數字功能。以數字電路為主的附帶收獲是穩健性和小尺寸。這是怎么可能實現的?最初是低壓模擬信號的直接數字化。進入數字領域后,數字電路幾乎可以完全取代模擬濾波,同時還可以執行任何需要的增益功能。數字電路也隨著每個半導體工藝節點而縮小。
圖 1:一個 Δ? 幾乎包含所有用于濾波和增益的必要電路。在此示例中,Δ? ADC 對小電阻溫度檢測器 (RTD) 電壓進行感測并數字化。然后,它使用內部數字信號增益和濾波來呈現一個低噪聲的 24 位數字結果。(圖片來源:A Baker’s Dozen)
在圖 1 中,24 位 Δ? ADC 系統由一個模擬輸入、一個中央數字引擎和一個數字 I/O 端子組成。轉換器獲取低壓 RTD 信號,并通過數字濾波產生模擬輸入的完整 24 位數字表示。這里沒有通常在 SAR-ADC 電路中占主導地位的模擬增益模塊,唯一的模擬濾波器是 R1 和 C1 的組合。是的,這是一個簡單、便宜的一階濾波器!
Δ? ADC 的工作原理
Δ? ADC 的基本拓撲具有一個與數字濾波器串聯的 Δ? 調制器。除了這種基本拓撲外,大多數 Δ? ADC 還具有各種其他功能。但是,所有 Δ? 轉換器都具有這種基本核心。
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