kfs是什么意思衣服 kfs是什么意思( 二 ) _百科达人

过采样可以与集成数字滤波器和抽取功能一起使用和实现。Δ-Σ型ADC基本过采样调制器对量化噪声进行整形，使其大部分出现在目标带宽以外，从而增加低频下的整体动态范围，如图4所示。然后，数字低通滤波器(LPF)滤除目标带宽以外的量化噪声，抽取器降低输出数据速率，使其回落至奈奎斯特速率。
噪声整形是另一种用于降低量化噪声的技术。在Σ-Δ ADC中，在环路滤波器之后的环路内使用低分辨率（一位至五位）量化器。DAC用作反馈，用于提取输入中的量化信号，如图5所示。
积分器将累加量化误差，将量化噪声整形至更高频率，然后使用数字滤波器进行滤波。图6所示为典型的Σ-Δ ADC输出x[n]的功率谱密度(PSD) 。噪声整形斜率取决于环路滤波器的阶数H(z)（见图11），每十倍频程为(20 × n) dB ，其中n表示环路滤波器的阶数。Σ-Δ ADC通过结合使用噪声整形和过采样，可实现带内高分辨率。带内带宽等于 fODR/2 （ODR表示输出数据速率）。通过提高环路滤波器的阶数或提高过采样率，可以获得更高的分辨率。
混叠
为了解决高性能应用中的混叠，可使用更高阶的抗混叠滤波器来避免任何数量的混叠。抗混叠滤波器是一款低通滤波器，其带宽会限制输入信号，并确保信号中不含可以折返的目标带宽以外的频率分量。滤波器性能将取决于带外信号与fS/2的接近程度和所需的衰减量。
对于SAR ADC ，输入信号带宽和采样频率之间的差距并不大，所以我们需要使用更高阶的滤波器，这要求采用更复杂、更高阶的滤波器设计，且功率更高，失真更大。例如，如果采样速度为200 kSPS的SAR的输入带宽为100 kHz ，则抗混叠滤波器需要抑制100 kHz的输入信号，以确保不会产生混叠。这就需要使用极高阶的滤波器。图7显示了陡峭的需求曲线。
如果选择使用400 kSPS采样速度来降低滤波器的阶数，则需要抑制300 kHz的输入频率。提高采样速度会增加功率，如果实现双倍速度，需要的功率也会翻倍。由于采样频率远高于输入带宽，因此以功率为代价进一步提高过采样会进一步放宽抗混叠滤波器的要求。
在Σ-Δ ADC中，以更高的OSR对输入过采样，由于采样频率远高于输入带宽，因而放宽了抗混叠滤波器的要求，如图8所示。
图9显示了SAR和离散时间Σ-Δ(DTSD)架构中AAF的复杂程度。如果我们要使用100 kHz –3 dB输入带宽在采样频率fS下实现102 dB衰减，则DTSD ADC将需要使用二阶抗混叠滤波器；而采用SAR ADC时在 fS 下获得相同衰减，则需要使用五阶滤波器。
对于连续时间Σ-Δ(CTSD) ADC ，它本身具有衰减功能，所以我们无需使用任何抗混叠滤波器。
这些滤波器对系统设计人员来说都是难题，他们必须优化这些滤波器，以便在目标频带内提供衰减，并且尽可能提供更高的抑制性能。它们还会增加许多其他误差，例如失调、增益、相位误差和系统噪声，进而降低其性能。
而且，高性能ADC本身是差分式，所以我们需要使用双倍数量的无源组件。要在多通道应用中实现更好的相位匹配，信号链中的所有组件也必须匹配。因此，需要使用公差更严格的组件。
开关电容输入
开关电容输入采样取决于电容上采样输入的建立时间，因此在开关采样开关时，需要充电/放电瞬态电流。这称为输入反冲，要求使用支持这些瞬变电流的输入驱动放大器。此外，要求在采样时间结束时建立输入，而且采样输入的精度决定ADC的性能，意味着驱动放大器需要在反冲事件后快速稳定建立。因此需要使用支持快速建立并能吸收开关电容操作反冲的高带宽驱动器。在开关电容输入中，每当采样开启，驱动器必须立即为保持电容提供电源。只有当驱动器具备足够的带宽能力时，才能及时提供这种电流激增。由于开关寄生，采样时驱动器上会出现反冲。如果反冲在下一次采样前未能稳定下来，会导致采样误差，从而影响ADC输入。