咱们持续解说与逐次迫临寄存器 (SAR) 数模转化器 (ADC) 输入类型有关的内容。在之前的部分中,我研讨了输入注意事项和SAR ADC之间的功能比较。在这篇帖子中,咱们将看一看形成SAR ADC内总谐波失真 (THD) 的源头,以及他在不同的输入类型间有什么不一样的当地。
THD影响
让咱们首要看看谐波失真是怎么被引进的。本质上来说,转化器是一个非线性体系。假如体系彻底线性,输入“x”将在输出上以线性的方法表现为“mx+c”。但是,因为采样和转化电容器的非线性运转方法,以及量化,当一个信号“x”流经非线性体系时,ADC在其输出上引进DC和高阶差错项(x2,x3等)。
当你检查频域内的输出时,每个高阶差错项(x2,x3等)会导致尖峰脉冲。这些尖峰脉冲是信号频率的整数倍,并被成为谐波。
能够经过根本三角函数来十分直观的了解这一点。输入信号的傅里叶打开由正弦和余弦项 (sin (2π?t), cos (2π?t)) 的求和组成。当这样一个信号流经非线性ADC时,除了基频,输出将由DC重量 (a0) 和其他高阶差错项(x2, x3→ sin2(2π?t), cos2(2π?t), sin3(2π?t), cos3(2π?t) 等)组成。让咱们来看一看针对几个高阶项的三角函数打开式。
如表1中所示,每个高阶项将导致输出上的尖峰脉冲。而这些尖峰脉冲的频率表现为基频的整数倍。关于其他比如x4, x5等的高阶项也是如此。正是这些重量的幂引进了谐波失真。
一个ADC的THD代表输出上生成的谐波重量(一般为前九个)幅值与基波信号幅值间的联系。计算方法为:
一般情况下,差分输入SAR比单端SAR具有更佳的THD。。。这是为什么呢?现在让咱们来看一看非线性ADC输出上的信号的数学打开式,来了解其运转方法。
在单端SAR中,因为非线性运转方法,DC偏移 (a0) 和来自高阶项(V2DIFF, V3DIFF等)的转化差错系数(a2,a3等)出现在输出上。但是,如图3所示,包含偶数幅值项(a2,a4等)在内的一切差错系数在求和节点上传达。
在运用差分SAR时,偶数幅值项的符号变为正。凭借杰出的共模按捺,偶数项对([a2, b2], [a4, b4],等)因为极性的改变在求和节点上相互抵消。如图3中所示,输出上的偶数项([c2= a2– b2],等)或许不存在,或许被充沛下降,然后导致更佳的THD。
为了取得最佳功能,了解噪声和AC功能之间的这些差异能够协助用户挑选具有正确输入类型的SAR。这在为ADS886x系列或许为支撑多个输入类型的ADC,比如ADS8363,ADS7263或ADS7223挑选输入装备时特别有用。
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