首页 新闻 工控搜 论坛 厂商论坛 产品 方案 厂商 人才 文摘 下载 展览
中华工控网首页
  P L C | 变频器与传动 | 传感器 | 现场检测仪表 | 工控软件 | 人机界面 | 运动控制
  D C S | 工业以太网 | 现场总线 | 显示调节仪表 | 数据采集 | 数传测控 | 工业安全
  电 源 | 嵌入式系统 | PC based | 机柜箱体壳体 | 低压电器 | 机器视觉
一种使用连续时间Σ-Δ型转换器优化信号链的新型方法
亚德诺
收藏本文     查看收藏

问题:

为何应考虑使用CTSD ADC来改善我的信号链设计?

说明: A picture containing textDescription automatically generated

答案

比传统架构,CTSD拓扑能够优化信号链。

当今许多应用要求小尺寸,同时保持同样的性能。开发人员经常面临如何实现这一目标的问题并且经常要做出妥协。举例来说,通过牺牲噪声性能或精度来减小尺寸。本文探讨使用连续时间Σ-Δ(CTSD)转换器优化设计、降低物料(BOM)成本和减小尺寸的新型方法。

要让所需的传感器或信号达到最佳效果,必须保证信号链中的所有元件配合出色。从传感器到模数转换器(ADC)通常使用几个分立元件。除了传感器和ADC,还经常使用仪表放大器、ADC驱动器、基准电压源缓冲器和滤波器。尤其要注意的是,ADC驱动器的选择和滤波器设计通常是造成误差的来源,但这两项通常会被低估。

说明: DiagramDescription automatically generated

1.(A) 离散时间ADC拓扑,(b) 连续时间Σ-Δ型转换器,(c) 通过开关电容输入级的电荷注入反冲

说明: A picture containing text, electronics, circuitDescription automatically generated

2.DTSDCTSD的尺寸对比,显示使用CTSD ADC可以明显减小尺寸

化设计、降低BOM成本并减小尺寸的一种方法是使用μModule®器件。这些器件是高度集成的解决方案,包含转换器、缓冲器和无源组件。采用这种新型CTSD技术,就可以直接驱动ADC,无需将放大器用作缓冲器。此外,这种新拓扑还可以简化滤波器设计。图1显示传统的离散时间ADC (DT-ADC)CTSD转换器之间的区别。与传统设计相比,CTSD设计可以将尺寸缩减68%

在传统的DT-ADC(例如SAR ADCΣ-Δ ADC)中,会使用开关电容拓扑。ADC和参考输入端就是这种情况。这会使采样保持两个阶段之间出现差分。它们分别对应保持电容的充电和放电。所以,由于寄生特性(电荷注入反冲),必须提供足够电流,以便进行充电、放电以及电荷吸收。许多传感器无法提供如此高的电流,因此需要进行缓冲。除了此功能之外,驱动器的速度还必须足够快(建立时间短,摆率高),以便解决采样阶段(参见图1c)结束时稳定输出,从而避免给目标信号带来更多误差。所以,对ADC驱动器的要求非常高。

CTSD转换器具有阻性输入,可以直接由传感器驱动。如果传感器无法驱动ADC(例如,如果传感器的阻抗非常高),可以插入一个简单的放大器来实现阻抗转换。

CTSD还有一个优势,就是它本身具有抗混叠滤波器(低通滤波器)特性。传统拓扑需要在输入端使用低通滤波器来滤除高频干扰信号。这是因为奈奎斯特准则要求采样速率必须至少为所需信号频率的2倍。如果采样速率过低,可能会出现混叠,导致干扰噪声进入信号。对于CTSD转换器本身的抗混叠滤波器特性,一种解释是:采样不是发生在调制器输入端,而是发生在环路滤波器之后。

结论

CTSD拓扑为优化信号链提供了传统架构之外的另一种新的解决方案。此外,如果非常注重上市时间、BOM或尺寸因素,那么AD4134ADC产品将会是一个非常不错的选择。它们具有阻性输入且本身自带滤波器属性,可以帮助简化和优化许多设计。在许多应用中,可以无需使用ADC驱动器、滤波器设计中的无源组件和基准电压源缓冲器。《模拟对话》刊登了有关该主题的系列文章,详细阐述了上述优势以及许多其他特性。


 

状 态: 离线

公司简介
产品目录

公司名称: 亚德诺
联 系 人: 曹赟
电  话: 0755-82823086
传  真:
地  址: 福田区滨河路国通大厦
邮  编: 518048
主  页:
 
该厂商相关技术文摘:
ADI公司推出首款用于3D景深测量和视觉系统的高分辨率模块
ADI公司低抖动频率合成器支持GSPS数据转换器方案实现优异性能
利用PMBus数字电源系统管理器进行电流检测——第二部分
利用PMBus数字电源系统管理器进行电流检测——第一部分
USB供电的5.8 GHz RF LNA接收器,带输出功率保护功能
可实现高降压比的三种紧凑型解决方案
适合工业应用的鲁棒SPI/I2C通信
新推出的同步SAR模数转换器的片内校准优势
ADI公司精密信号链平台可轻松实现高精度设计
在自动驾驶汽车中实现5G和DSRC V2X
异步DC-DC升压转换器(包含续流二极管)还能实现低辐射吗?
ADI公司的安全认证器以加密方式保护产品并通过1-Wire®轻松实现集成
更多文摘...
立即发送询问信息在线联系该技术文摘厂商:
用户名: 密码: 免费注册为中华工控网会员
请留下您的有效联系方式,以方便我们及时与您联络

关于我们 | 联系我们 | 广告服务 | 本站动态 | 友情链接 | 法律声明 | 不良信息举报
工控网客服热线:0755-86369299
版权所有 中华工控网 Copyright©2022 Gkong.com, All Rights Reserved