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新一代多路復(fù)用ADC如何簡(jiǎn)化復(fù)雜系統(tǒng)設(shè)計(jì)

本文介紹新一代多路復(fù)用模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)如何提供更多通道、更深入的信號(hào)鏈集成、靈活性和魯棒性優(yōu)勢(shì)，以簡(jiǎn)化復(fù)雜系統(tǒng)設(shè)計(jì)，從而支持在先進(jìn)工廠和生產(chǎn)設(shè)施中實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和過(guò)程控制。在現(xiàn)代生產(chǎn)設(shè)施中，適當(dāng)?shù)哪M前端(AFE)對(duì)于實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定可靠、精密準(zhǔn)確的模數(shù)轉(zhuǎn)換至關(guān)重要。由于不同系統(tǒng)和機(jī)器之間存在差異，通常情況下，可以使用可編程邏輯控制器(PLC)來(lái)控制許多復(fù)雜的參數(shù)。為此，將通過(guò)模擬輸入模塊來(lái)利用不同的傳感器和信號(hào)。許多傳感器（例如壓力、流量、溫度和稱重量傳感器）只能夠提供所測(cè)參數(shù)量的模擬輸出。因此，需要許多精密準(zhǔn)
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伺服環(huán)路 ADC 測(cè)試簡(jiǎn)介

A/D 轉(zhuǎn)換器 (ADC) 的靜態(tài)參數(shù)有助于了解直流或緩慢變化信號(hào)的器件行為。然而，為了確定靜態(tài)參數(shù)（包括失調(diào)和增益誤差、微分非線性(DNL) 和積分非線性(INL)），我們首先需要確定 ADC 的直流傳遞函數(shù)。伺服環(huán)路測(cè)試是確定 ADC 傳遞函數(shù)的經(jīng)典工業(yè)方法。A/D 轉(zhuǎn)換器 (ADC) 的靜態(tài)參數(shù)有助于了解直流或緩慢變化信號(hào)的器件行為。然而，為了確定靜態(tài)參數(shù)（包括失調(diào)和增益誤差、微分非線性(DNL) 和積分非線性(INL)），我們首先需要確定 ADC 的直流傳遞函數(shù)。伺服環(huán)路測(cè)試是確定 ADC 傳遞函
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真雙極性輸入、全差分輸出ADC驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)采集和通用測(cè)試測(cè)量設(shè)備中使用的精密信號(hào)鏈必須適應(yīng)寬廣的輸入電平范圍。信號(hào)鏈可能需要提供高輸入阻抗，同時(shí)支持增益和衰減，并調(diào)整共模電平以確保信號(hào)落在ADC的適當(dāng)輸入范圍內(nèi)。數(shù)據(jù)采集和通用測(cè)試測(cè)量設(shè)備中使用的精密信號(hào)鏈必須適應(yīng)寬廣的輸入電平范圍。信號(hào)鏈可能需要提供高輸入阻抗，同時(shí)支持增益和衰減，并調(diào)整共模電平以確保信號(hào)落在ADC的適當(dāng)輸入范圍內(nèi)。圖1中的原理圖顯示了兩級(jí)信號(hào)調(diào)理，它能調(diào)整差分雙極性±10 V輸入信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)換為 ADC 所需的共模電平為 2.048 V的全差分±4.096 V信號(hào)。設(shè)計(jì)目
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ADC噪聲：從何而來(lái)？

我們已經(jīng)看到了交錯(cuò)帶來(lái)的優(yōu)勢(shì)以及所有不錯(cuò)的速度和帶寬帶來(lái)的一些缺點(diǎn)?，F(xiàn)在讓我們繼續(xù)討論幾個(gè)讀者在不同點(diǎn)上評(píng)論過(guò)的另一個(gè)話題。我們已經(jīng)看到了交錯(cuò)帶來(lái)的優(yōu)勢(shì)以及所有不錯(cuò)的速度和帶寬帶來(lái)的一些缺點(diǎn)?，F(xiàn)在讓我們繼續(xù)討論幾個(gè)讀者在不同點(diǎn)上評(píng)論過(guò)的另一個(gè)話題。這個(gè)問(wèn)題圍繞著ADC的噪聲貢獻(xiàn)因素。在評(píng)估ADC的噪聲時(shí)，我們需要考慮哪些事項(xiàng)？噪聲可以通過(guò)多種方式進(jìn)入ADC。在接下來(lái)的幾篇博客中，我們將介紹噪聲進(jìn)入ADC的所有門口，并可能出現(xiàn)在輸出數(shù)據(jù)的FFT中。首先，我們將從確定門口開(kāi)始。在考慮ADC中的噪聲時(shí)，幾乎可以
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工業(yè)應(yīng)用中的 ADC 基礎(chǔ)知識(shí)

確定特定高精度工業(yè)應(yīng)用中采用哪種 ADC，這需要一定程度的專業(yè)知識(shí)，以確保最為相關(guān)的因素不被忽視，并實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的性能目標(biāo)。圖1: 模數(shù)轉(zhuǎn)換為高精度工業(yè)應(yīng)用選擇 ADC 時(shí)需要考慮的因素分辨率：分辨率是用于將輸入模擬信號(hào)表示為數(shù)字值的比特位數(shù)。它很大程度上取決于應(yīng)用需求和所需的精度水平。具有較高分辨率的 ADC 將生成更精確可靠的測(cè)量結(jié)果。N 位轉(zhuǎn)換器的分辨率為 100/2N %。例如，一個(gè) 12 位轉(zhuǎn)換器具有 2^12 個(gè)不同的級(jí)別或 0.0244% 的分辨率。然而，現(xiàn)實(shí)世界中的 ADC 并非理
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在通信系統(tǒng)應(yīng)用中使用抖動(dòng)改進(jìn) ADC SFDR

我們討論了如何使用抖動(dòng)來(lái)通過(guò)打破量化誤差和輸入信號(hào)之間的統(tǒng)計(jì)相關(guān)性來(lái)提高理想量化器的性能。所謂理想，是指 ADC 傳遞函數(shù)具有統(tǒng)一的階躍。換句話說(shuō)，理想的 ADC 具有零 DNL 誤差。這種抖動(dòng)應(yīng)用在需要高SFDR 的無(wú)線電接收器中尤為重要。我們討論了如何使用抖動(dòng)來(lái)通過(guò)打破量化誤差和輸入信號(hào)之間的統(tǒng)計(jì)相關(guān)性來(lái)提高理想量化器的性能。所謂理想，是指 ADC 傳遞函數(shù)具有統(tǒng)一的階躍。換句話說(shuō)，理想的 ADC 具有零 DNL 誤差。這種抖動(dòng)應(yīng)用在需要高SFDR 的無(wú)線電接收器中尤為重要。在本文中，我們將討論抖動(dòng)的
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抗混疊濾波器：將采樣理論應(yīng)用于 ADC 設(shè)計(jì)

到目前為止，我們已經(jīng)探討了奈奎斯特-香農(nóng)定理的理論基礎(chǔ)，包括頻域?qū)Σ蓸拥挠绊?。然后我們談到了這些基本原則如何應(yīng)用于現(xiàn)實(shí)生活中的電路設(shè)計(jì)——具體來(lái)說(shuō)，解決了現(xiàn)實(shí)生活中混合信號(hào)系統(tǒng)中過(guò)采樣的重要性。到目前為止，我們已經(jīng)探討了奈奎斯特-香農(nóng)定理的理論基礎(chǔ)，包括頻域?qū)Σ蓸拥挠绊?。然后我們談到了這些基本原則如何應(yīng)用于現(xiàn)實(shí)生活中的電路設(shè)計(jì)——具體來(lái)說(shuō)，解決了現(xiàn)實(shí)生活中混合信號(hào)系統(tǒng)中過(guò)采樣的重要性。在整個(gè)系列中，我使用的采樣定理版本指出，當(dāng)采樣率等于或大于原始信號(hào)中頻率的兩倍時(shí)，完美重建是可能的
關(guān)鍵字：濾波器 ADC

高精度混合集成電路直方圖測(cè)試討論*

推演了模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）的直方圖測(cè)試方法，主要推導(dǎo)ADC的主要靜態(tài)參數(shù)。通過(guò)以傳統(tǒng)定義法測(cè)試和直方圖法測(cè)試進(jìn)行ATE測(cè)試對(duì)比。選取AD7656型號(hào)通過(guò)以ADVANTEST T2000為平臺(tái)進(jìn)行直方圖測(cè)試，和以ADVANTEST T6575為平臺(tái)進(jìn)行傳統(tǒng)定義法測(cè)試，對(duì)比四項(xiàng)參數(shù)測(cè)試數(shù)據(jù)，并對(duì)兩種算法測(cè)試優(yōu)劣進(jìn)行比對(duì)。
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單片機(jī)ADC常用的十大濾波算法（C語(yǔ)言）

一、限幅濾波法1、方法：根據(jù)經(jīng)驗(yàn)判斷兩次采樣允許的最大偏差值（設(shè)為A）每次檢測(cè)到新值時(shí)判斷：a.?如果本次值與上次值之差<=A，則本次值有效b.?如果本次值與上次值之差>A，則本次值無(wú)效，放棄本次值，用上次值代替本次值2、優(yōu)點(diǎn)：能有效克服因偶然因素引起的脈沖干擾3、缺點(diǎn)無(wú)法抑制那種周期性的干擾平滑度差/*?A值根據(jù)實(shí)際調(diào)，Value有效值，new_Value當(dāng)前采樣值，程序返回有效的實(shí)際值?*/#define?A?10char&nbs
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ADC參數(shù)如何以及為何變化的四個(gè)影響因素

影響ADC性能的第一個(gè)挑戰(zhàn)是集成。MCU將緊挨著設(shè)計(jì)完美的ADC?？焖匍_(kāi)關(guān)MCU會(huì)將開(kāi)關(guān)噪聲和接地反彈引入ADC電路。向任何有經(jīng)驗(yàn)的模擬設(shè)計(jì)師詢問(wèn)影響板級(jí)模擬性能的電路布局問(wèn)題，他會(huì)告訴你任何莎士比亞戲劇相媲美的悲劇故事?，F(xiàn)在想象一下，電路板尺寸減小到IC的面積，問(wèn)題變得難以解決。時(shí)鐘同步和管理技術(shù)可用于將這些影響降至最低，但外設(shè)和異步事件的相互作用仍會(huì)影響ADC性能。在我們的例子中，客戶將 12 位分辨 ADC 與 MCU 集成用于其測(cè)試系統(tǒng)，
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在高速 ADC 中增加 SFDR 的局限性

我們還將了解 ADC 中 SFDR 和SNR（信噪比）之間的一般權(quán)衡，并為以后有關(guān)應(yīng)用抖動(dòng)技術(shù)改善 ADC SFDR 的有趣討論奠定基礎(chǔ)。抖動(dòng)是一種有意向 ADC 輸入添加適當(dāng)噪聲分量以改善 AD 轉(zhuǎn)換系統(tǒng)某些性能方面的技術(shù)。認(rèn)為添加噪聲可以改善 SFDR 這聽(tīng)起來(lái)很神奇。我們還將了解 ADC 中 SFDR 和SNR（信噪比）之間的一般權(quán)衡，并為以后有關(guān)應(yīng)用抖動(dòng)技術(shù)改善 ADC SFDR 的有趣討論奠定基礎(chǔ)。抖動(dòng)是一種有意向 ADC 輸入添加適當(dāng)噪聲分量以改善 AD 轉(zhuǎn)換系統(tǒng)某些性能方面的技術(shù)。認(rèn)為添加噪
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如何組合使用低通濾波器和ADC驅(qū)動(dòng)器獲取20V p-p信號(hào)

問(wèn)題：為何要組合使用低通濾波器(LPF)和模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)驅(qū)動(dòng)器？?答案：為了減小模擬信號(hào)鏈的尺寸，降低其成本，并提供ADC抗混疊保護(hù)（ADC采樣頻率周圍頻段中的ADC輸入信號(hào)不受數(shù)字濾波器保護(hù)，必須由模擬低通濾波器(LPF)進(jìn)行衰減）。20 V p-p LPF驅(qū)動(dòng)器一般用于工業(yè)、科技和醫(yī)療(ISM)設(shè)備中，該設(shè)備必須使用具有更低滿量程輸入的高速ADC對(duì)傳統(tǒng)的20 V p-p信號(hào)范圍進(jìn)行數(shù)字化處理。?簡(jiǎn)介通過(guò)驅(qū)動(dòng)ADC實(shí)現(xiàn)優(yōu)化的混合信號(hào)性能，這是一大設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)。圖1所示為標(biāo)準(zhǔn)的驅(qū)動(dòng)器
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ADC的輸出處理

雖然很多轉(zhuǎn)換器具有三態(tài)輸出/輸入，但這些寄存器仍然在芯片上。它們使數(shù)據(jù)引腳信號(hào)能夠耦合到敏感區(qū)域，因而隔離緩沖區(qū)依然是一種良好的設(shè)計(jì)方式。雖然很多轉(zhuǎn)換器具有三態(tài)輸出/輸入，但這些寄存器仍然在芯片上。它們使數(shù)據(jù)引腳信號(hào)能夠耦合到敏感區(qū)域，因而隔離緩沖區(qū)依然是一種良好的設(shè)計(jì)方式。某些情況下，甚至需要在模擬接地層上緊靠轉(zhuǎn)換器輸出提供額外的數(shù)據(jù)緩沖器，以提供更好的隔離。將數(shù)據(jù)緩沖器放置在轉(zhuǎn)換器旁不失為好辦法，可將數(shù)字輸出與數(shù)據(jù)總線噪聲隔離開(kāi)(如圖 1 所示)。數(shù)據(jù)緩沖器也有助于將轉(zhuǎn)換器數(shù)字輸出上的負(fù)載降至，同時(shí)提
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為何要組合使用低通濾波器和ADC驅(qū)動(dòng)器？

為了減小模擬信號(hào)鏈的尺寸，降低其成本，并提供ADC抗混疊保護(hù)（ADC采樣頻率周圍頻段中的ADC輸入信號(hào)不受數(shù)字濾波器保護(hù)，必須由模擬低通濾波器(LPF)進(jìn)行衰減）。20 V p-p LPF驅(qū)動(dòng)器一般用于工業(yè)、科技和醫(yī)療(ISM)設(shè)備中，該設(shè)備必須使用具有更低滿量程輸入的高速ADC對(duì)傳統(tǒng)的20 V p-p信號(hào)范圍進(jìn)行數(shù)字化處理。問(wèn)題:為何要組合使用低通濾波器(LPF)和模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)驅(qū)動(dòng)器？答案:為了減小模擬信號(hào)鏈的尺寸，降低其成本，并提供ADC抗混疊保護(hù)（ADC采樣頻率周圍頻段中的ADC輸入信號(hào)不受
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血氧儀開(kāi)發(fā)方案，帶有12位ADC檢測(cè)、LED屏顯的語(yǔ)音芯片IC，WTV380

單片機(jī)的運(yùn)用，在一些小型產(chǎn)品設(shè)計(jì)領(lǐng)域被廣泛使用，在消費(fèi)類、醫(yī)療行業(yè)、小家電等行業(yè)中，無(wú)處不是單片機(jī)的身影；本次為大家介紹的是一款由深圳唯創(chuàng)知音基于WTV380單片機(jī)語(yǔ)音芯片，研發(fā)的一款血氧儀開(kāi)發(fā)方案；血氧儀是一個(gè)定制化大的產(chǎn)品，因此血氧儀MCU芯片一般采用帶有高精度的ADC，這么一來(lái)，MCU的定制成本也會(huì)高出一些，如何降低單片機(jī)的開(kāi)發(fā)成本，降低整體研發(fā)成本，成為產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的難題；深圳唯創(chuàng)知音研發(fā)可一款，帶有12位ADC檢測(cè)、LED指示燈顯示驅(qū)動(dòng)、語(yǔ)音播放為一體的單片機(jī)語(yǔ)音芯片——WTV380，芯片采用4x4
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