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了解时钟容差对高性能 Sigma Delta ADC 中 50/60Hz 噪声抑制的影响
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2022-11-18
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Σ-Δ ADC 使用调制器将模拟输入转换为一系列脉冲。调制器输出上 1 与 0 的比率代表模拟输入的平均值。调制器的输出进入数字滤波器。Σ-Δ ADC 中数字滤波器的常见实现是具有 SINC (Sin(x)/x) 脉冲响应的低通滤波器。滤波器的输出进入抽取器以降低输出数据的数据速率。Σ-Δ ADC 使用调制器将模拟输入转换为一系列脉冲。调制器输出上 1 与 0 的比率代表模拟输入的平均值。调制器的输出进入数字滤波器。Σ-Δ ADC 中数字滤波器的常见实现是具有 SINC (Sin(x)/x) 脉冲响应的低通滤波器。滤波器的输出进入抽取器以降低输出数据的数据速率。除了过滤量化噪声的明显功能外，SINC 滤波器还有一个额外的好处，即提供数据输出速率整数倍的滤波器陷波。例如，60Hz 数据输出速率将在 60Hz、120Hz、180Hz 等处具有陷波。通过在已知噪声源（即 50Hz 或 60Hz 电力线噪声）的频率上策略性地调整滤波器陷波，可以实现实质性的噪声抑制。这在使用高分辨率 sigma-delta ADC 测量存在 50Hz/60Hz 噪声的低带宽、低电平信号时非常有用。除了过滤量化噪声的明显功能外，SINC 滤波器还有一个额外的好处，即提供数据输出速率整数倍的滤波器陷波。例如，60Hz 数据输出速率将在 60Hz、120Hz、180Hz 等处具有陷波。通过在已知噪声源（即 50Hz 或 60Hz 电力线噪声）的频率上策略性地调整滤波器陷波，可以实现实质性的噪声抑制。这在使用高分辨率 sigma-delta ADC 测量存在 50Hz/60Hz 噪声的低带宽、低电平信号时非常有用。滤波器陷波的输出数据速率和频率是调制器频率、抽取比和滤波器阶数的函数。抽取比是调制器频率与输出数据速率的比值。调制器频率是 ADC 时钟频率的函数。滤波器陷波的输出数据速率和频率是调制器频率、抽取比和滤波器阶数的函数。抽取比是调制器频率与输出数据速率的比值。调制器频率是 ADC 时钟频率的函数。SINC 滤波器通常为三阶并表示为SINC 滤波器通常为三阶并表示为SINC³SINC³，在频域中定义为：，在频域中定义为：H(f) = [1/N * Sin(N* H(f) = [1/N * Sin(N* πππ *f/f *f/f M
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