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精密ADC用滤波器设计的实际挑战和考虑

精密模数转换器应用广泛，如仪器仪表和测量、电力线继电保护、过程控制、电机控制等。目前，SAR型ADC的分辨率可达18位甚至更高，采样速率为数MSPS；Σ－Δ型ADC的分辨率则达到24位甚至32位，采样速率为数百kSPS。为了充分利用高性能ADC而不限制其能力，用户在降低信号链噪声方面（例如实现滤波器）面临的困难越来越多。本文讨论在ADC信号链中实现模拟和数字滤波器以便达到最佳性能所涉及到的设计挑战和考虑。如图1所示，数据采集信号链可以使用模拟或数字滤波技术，或两者的结合。精密SAR型和Σ－Δ型ADC一般在第一奈奎斯特区进行采样，因此，本文将着重讨论低通滤波器。本文的意图不是讨论低通滤波器的具体设计技术，而是讨论其在ADC电路中的应用。理想滤波器和实际滤波器理想低通滤波器应当具有很陡的过渡带，其通带应具有出色的增益平坦度，如图2中的砖墙虚线所示。此外，阻带衰减应将任何残余带外信号降低至0。某些常用实际滤波器的响应如图2中的......阅读全文