您好!
我在 ADS1158的 MUX OUT 和 ADC IN 引脚之间连接了一个缓冲器。 对于抗混叠、我想将 RC 放置在之前的 ADCIN 引脚之前。 放置 RC 或应该放置在缓冲器之前的最佳位置。 数据表中还提到、在 ADCIN 引脚之前需要有一个电容器(设置为2.2nF)。 该值是否可以增加到本身2.2uF、这会对性能产生任何影响?
理想情况下、我希望使用 RC 滤波器来实现抗混叠、因此、我想在 ADCIN 引脚之前有一个缓冲器、后跟一个 RC (2.2uF、10欧姆)。
提前感谢!
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我在 ADS1158的 MUX OUT 和 ADC IN 引脚之间连接了一个缓冲器。 对于抗混叠、我想将 RC 放置在之前的 ADCIN 引脚之前。 放置 RC 或应该放置在缓冲器之前的最佳位置。 数据表中还提到、在 ADCIN 引脚之前需要有一个电容器(设置为2.2nF)。 该值是否可以增加到本身2.2uF、这会对性能产生任何影响?
理想情况下、我希望使用 RC 滤波器来实现抗混叠、因此、我想在 ADCIN 引脚之前有一个缓冲器、后跟一个 RC (2.2uF、10欧姆)。
提前感谢!
您好、tedex45、
从抗混叠和噪声的角度来看、在缓冲器之后和模拟输入之前放置一个电容器是最佳位置。 它将有助于滤除一些运算放大器噪声、并提供输入信号的抗混叠功能。
将电容器直接放置在缓冲器的输出端的缺点是、它会使运算放大器不稳定。 如果没有某种补偿技术(如"隔离电阻器" )、许多运算放大器将无法驱动2.2uF 的负载(有关参考信息、请参阅 training.ti.com/ti-precision-labs-op-amps
在使该滤波电容器更大时、补偿和稳定运算放大器会更加困难、您很可能最终会得到时间常数大得多的 RC 电路。 因此、当通过 ADS1158的多个通道进行多路复用时、您需要考虑该 RC 时间常数的长度、并确保在您在下一个 ADC 通道上开始新的转换之前该时间常数已足够稳定。 请记住、要将 RC 电路充电至20位精度水平(即99.999917%)、需要大约14个时间常数、具体计算公式为:分辨率(#位)= log2 (e^n)、其中"n"是时间常数的数量。
另一个考虑因素是使用的电容器类型。 当您增大电容器尺寸时、通常必须使用电容器、其介电材料具有较高的介电常数、以便能够在类似尺寸的 SMT 封装中实现该电容。 在改变电介质时、您将开始发现电介质常数较高的电容器容易泄漏、并且会出现线性问题(由于电容的电压和温度系数增加)。 因此、每当过滤敏感的模拟信号(尤其是在 THD 性能很重要的交流信号下)时、我会尝试粘附 C0G 型电容器、这意味着在0603尺寸封装中限制在大约15nF、在0805中限制在47nF、 或1206尺寸封装中的120nF (自上次搜索 Digi-Key 以来、至少这些是我遇到的限制)。
我希望这会有所帮助!
尊敬的 Chris:
非常感谢您的详细回答。 我想这就是我将在将 ADC 运行到其最大转换速度时遇到的问题、同时仍有99.9999%的稳定值。 在这种情况下、我将如何设计 AA 滤波器、因为在4Mhz (奈奎斯特频率)下、我需要至少96dB 的衰减。 为了实现这一点、我需要5kHz 的极点、从而为我提供一个大电容值。 增大电阻值会导致不稳定的结果、在这种情况下、我是否受到稳定性限制的限制?
另外、出于兴趣、" ADC 输入端的2.2nF 电容器需要旁路 ADC 采样电流"的意思是什么、如果没有电容器会发生什么情况 (由于在 BYPASS=0情形中、当然没有电容器、因此该电容器是否仅在两者之间存在有源电路时才变得重要?
谢谢!
您好、tedex45、
如果您绘制出 ADS1158的数字滤波器响应超过4MHz、您会注意到大约4MHz 是 ADC 的数字滤波器提供最大衰减(>180dB)的地方、这是 ADC 最快的数据速率(125kSPS)。 降低数据速率只会进一步衰减4MHz 信号。
抗混叠滤波器实际上仅用于抑制频率约为8MHz 的调制器采样率的信号、其中数字滤波器通带重复。
(供参考:所示 RC 滤波器响应适用于200 Ω 和1nF、单极 LPF)
如果您需要更多的模拟衰减、那么我会考虑使用两级 RC 滤波器、从而避免较大的 R 和 C 值(当然、请注意不要过多地加载第一级 RC 滤波器)。 此外、您始终可以在运算放大器或多路复用器输入之前添加电容器、以帮助实现抗混叠。 但是、使用 Delta-Sigma ADC、您通常可以使用单极 RC 滤波器来实现抗混叠。