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好多公司的产品中ΣΔADC都是用2阶环路1位量化实现的?

时间:10-02 整理:3721RD 点击:
最近看了一些公司的关于AD或MCU的产品手册,发现他们的sigma delta ADC好像都是用最简单的2阶1位的结构实现的,不管是16bit精度还是24bit精度。
比如Freescale的KM系列的MCU中,有24bit的ΣΔADC,参考手册中明确的写了用的second-order SDM。可是在datasheet中,在最高的OSR=2048的情况下,SNR的最大值也只有92dB。手册中说,此ADC有效位为24bit(after averaging),这个averaging是什么意思,居然能将精度提高这么多?
意法半导体的MCU中STM32F3系列中,有16位的SDADC,没有明确的说是2阶的,但是后面的数字滤波器写明了是SINC3,所以应该还是2阶的吧?按照手册中的数据,OSR=120。可是我看了一下,考虑一下摆幅限制的话,光是量化噪声就已经将精度限制在了16bit左右,可是datasheet中能测到的SNR最大值达到了92dB,觉得有点儿不可思议啊,它的电容值还比较小,采样电容在0.7pF左右。这是怎么实现的?
请大神们指导指导!
另外,请问产品手册中的标称值是怎么确定的?比如,要达到什么样的性能可以标称16bit呢?

意法是多bit 的吧

它给的结构框图中的量化器标的是1bit ADC。

好吧,16b sqnr 是98db.还是可能达到92db

结构框图是示意图,不是实际的。

只要是集成的,我觉得能到90dB snr就几乎是极限了。

带宽低精度不就上去了

snr视应用带宽决定

average是用在多bit DAC里的吧

Freescale这个应该是平均化的吧,相当于降低了采样频率。

学习了,了解下

这个当然。
意法的这个时钟频率是6MHz,最后经过数字抽取滤波的输出速率是50kHz。它的输出速率没有做成可配置的,也就是说不可调节,50kHz可认为是固定的。这个难道不是意味着带宽就是50/2=25kHz?但是datasheet里面它又有一个说明,说它的SNR和SINAD对于20Hz~1kHz的频率带宽有效,我就比较犯迷糊了。难道说在50kHz的输出速率时,还能只把20Hz~1kHz当作信号带宽?
诚请指教!

但是它的92dB已经是在OSR=2048时得到的,这个时候信号带宽是1.5kHz。
按照您的说法,应该是取多个输出值做平均然后得到新的精度更高的输出吧,那就是说实际上最后的输出速率变得更低了?信号带宽也变得更低了?

1. 两阶以下稳定性比较容易保证,1bit不需要考虑线性度问题,实现比较简单。对采样速率要求不高的应用,提高OSR换取系统复杂度降低。
2. 数字滤波的输出,还可以继续滤波的吧,那东西,软件里也可以做。

对,软件里确实可以做,进一步限制带宽。
问题是,产品手册里没看到有关于用软件进一步处理的说明,觉得不靠谱。
发现产品化的东西跟实验室的研究在好多方面都不一样,很模糊啊。

很多产品关心稳定性,所以会倾向于用最简便的方式达成目的,学术研究追求创新。
你不是提到有对数据做aveaging吗?平均化本身也是低通滤波,当然可以提高一点SNR

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