AMC1204的应用指南
0.5272 | 7.6111 |
/ 取值3kohm/100ohm
Input Clock | (mV) | ’(mV) |
| 偏差(%) | (mV) | 误差1(%,相对于 ) | 误差2(%,相对于 ) |
5M Hz | -160.86 | -160.6159 | -160.57 | 0.0286 | -159.927 | 0.4004 | 0.5800 |
10M Hz | -160.86 | -160.3071 | -160.19 | 0.0731 | -159.429 | 0.4751 | 0.8896 |
15M Hz | -160.86 | -159.9995 | -159.80 | 0.1249 | -159.185 | 0.3849 | 1.0413 |
20M Hz | -160.86 | -159.6931 | -159.40 | 0.1839 | -158.511 | 0.5577 | 1.4603 |
/ 取值300ohm/10ohm
Input Clock | (mV) | ’(mV) |
| 偏差(%) | (mV) | 误差1(%,相对于 ) | 误差2(%,相对于 ) |
5M Hz | -162.50 | -162.5083 | -162.43 | 0.0482 | -161.665 | 0.4710 | 0.5138 |
10M Hz | -162.50 | -162.4766 | -162.33 | 0.0903 | -161.616 | 0.4398 | 0.5440 |
15M Hz | -162.50 | -162.4450 | -162.23 | 0.1325 | -161.528 | 0.4327 | 0.5982 |
20M Hz | -162.50 | -162.4134 | -162.12 | 0.1810 | -161.333 | 0.4854 | 0.7182 |
注:实验所选电阻精度为1%,实际测量值由Agilent U1251A 型号万用表测得,AMC1204 的失调误差和增益误差未校正(以上测试结果供参考)。
表1 不同输入采样电阻和时钟频率下的转换结果
2.3、小结
以上实验结果可以看出,实测的输入电压值与考虑到输入阻抗计算得到的理论值基本一致,实验得到的数据与理论分析基本吻合。输入时钟频率直接决定了AMC1204 的输入阻抗,输入采样电阻值相对于AMC1204 的输入阻抗越低,输入采样电阻的影响就会越小。因此,在一些测量电压的应用场景下,如果采样电阻值无法减小,可以使AMC1204 工作在较低的时钟频率以提高输入阻抗,获得较高的转换精度。当然,降低输入时钟频率是以牺牲转换速率为代价的。此外,如果无法通过降低输入时钟频率和输入采样电阻的方式提高精度,还可以通过软件方法对AMC1204 的失调误差和增益误差进行校正,即对表1 中的误差指标进行额外补偿,以提高系统精度,获得最佳的系统性能。
3、调制器输出滤波的设计
AMC1204 输出1 比特位宽由0 和1 组成的数据流,数据流中1 的密度与模拟输入电压成正比。当输入电压为250mV 时,输出1 的比例为89.0625%;当输入电压为-250mV 时,输出1 的比例为10.9375%;当输入电压为0mV 时,输出1 的比例为50%。当输入电压从-250mV 到+250mV 之间,AMC1204 的转换性能可以得到保障。为了得到真实的输出数据信息,一般需要在输出后端进行数字滤波处理,实际应用中可以采用以下两种滤波器对输出数据进行处理。
3.1、移动平均滤波器
移动平均滤波器比较简单,它是取输入信号的最近的一些值,进行算术平均,相当于一个低通滤波器,滤除高频分量,保留低频分量。在时钟clk 的上升沿,对AMC1204 输出的高脉冲进行计数,计算M 个clk 的上升沿时,对应的高电平脉冲个数N。则,对应的转换结果为(640*N/M-320)mV。平均的项数越多,即M 越大,则得到变化越缓慢的输出信号,但得到的精度也越高。
图5 AMC1204 输出数据波形
需要注意的是,在实际应用中,这种方法必须平均尽可能多的输入信号才能获得比较高的精度。移动平均滤波
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