整合SAR轉(zhuǎn)換器 ADC簡化信號調(diào)節(jié)路徑
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在圖2中，類比增益級之后是抗混疊濾波器。這個叁階至五階抗混疊（類比）濾波器會先移除疊加的類比訊號雜訊，訊號才會送達SAR轉(zhuǎn)換器。在訊號變成數(shù)位字組之前，AAF將減少會混疊回數(shù)位訊號的高頻率雜訊。類比濾波是資料獲取系統(tǒng)重要的部分。如果不使用類比濾波器，類比數(shù)位轉(zhuǎn)換器取樣頻寬一半之外的訊號將混疊回訊號路徑。一旦數(shù)位化程序期間混疊訊號，便無法以頻帶內(nèi)和頻帶外的頻率區(qū)分雜訊。
SAR驅(qū)動器放大器會將訊號送到SAR類比數(shù)位轉(zhuǎn)換器。這個驅(qū)動器放大器具備極大的驅(qū)動能力，能夠?qū)⒎€(wěn)定的訊號送到轉(zhuǎn)換器。一旦SAR類比數(shù)位轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生最終的數(shù)位字組，微控制器或微處理器便會進一步進行訊號濾波，將該訊號轉(zhuǎn)換為可用的數(shù)位值。SAR轉(zhuǎn)換器是媒體解析應(yīng)用常見的架構(gòu)。SAR類比數(shù)位轉(zhuǎn)換器的解析度介于8位元18位元之間，取樣速度不到10MSPS。
ΔΣADC訊號路徑
ΔΣ轉(zhuǎn)換器適合將直流各種頻率的訊號轉(zhuǎn)換為極高解析度的數(shù)位MHz訊號。圖3顯示ΔΣADC的基本感測器訊號路徑。這些轉(zhuǎn)換器的解析度介于12位元~24位元之間，取樣速度最高可達50MSPS。必須注意的是，這個配置圖看起來似乎比圖2的SAR類比數(shù)位轉(zhuǎn)換器訊號路徑簡單，但是事實上并非如此。前文所述SAR類比數(shù)位轉(zhuǎn)換器訊號路徑所有功能依然存在，只是這些功能全部移到ΔΣ轉(zhuǎn)換器內(nèi)部而已。
圖3 ΔΣADC小訊號經(jīng)過濾波，提供ΔΣ轉(zhuǎn)換器適當(dāng)?shù)妮斎胗嵦柗秶?/P>
數(shù)位或處理增益取代圖2中的類比增益單元。只要將最低有效位元（LSB）的位置移入數(shù)位輸出字組，即可產(chǎn)生處理增益。在24位元轉(zhuǎn)換器的輸出範(fàn)圍，共有四千零九十六個12位元轉(zhuǎn)換器。ΔΣ轉(zhuǎn)換器的24位元也可用來取代增益的類比功能及這個數(shù)位引擎的電壓移位。
ΔΣ轉(zhuǎn)換器「便于設(shè)計」的抗混疊濾波器可將類比輸入訊號內(nèi)部的主要高頻率雜訊衰減。這個電阻式/電容式抗混疊濾波器的轉(zhuǎn)折頻率是ΔΣ的輸出資料頻率。ΔΣ轉(zhuǎn)換器另外可提供感測器激發(fā)來源及內(nèi)部類比增益級。
本文介紹多種感測器的一般特性以及基本的SAR類比數(shù)位轉(zhuǎn)換器與ΔΣ類比數(shù)位轉(zhuǎn)換器訊號路徑。經(jīng)過此次一般概述，可看出ΔΣ類比數(shù)位轉(zhuǎn)換器能夠提供理想的訊號路徑，這類轉(zhuǎn)換器的訊號調(diào)節(jié)電路最少，不過，建議不要抱持如此的定見。選擇任何一種轉(zhuǎn)換器時，都必須注意準確度、可重復(fù)性及成本等細節(jié)。
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