通过参数扫描分析可知,电阻增加,减小了输入信号的强度,脉冲直接的间距减小,脉冲之中包含更少的“0”或“1”,说明转换精度降低。但是R1也不能太小,如果R1太小在对应输入信号幅值较高处会丢失一些脉冲,也就是丢失了数据。时间常数的选取要根据实际需求中输入信号波形的幅值范围进行反复仿真以获取最佳参数,并用实际电路测试来确定。
4 小信号输入的仿真例子
前面在说明∑-△转换器原理时输入信号电压幅值为5 V,实际应用中很多情况下输入信号是毫伏量级的,下面对幅值为0.05 V(50 mV)的正弦信号进行仿真。用参数仿真的方法确定R1=1.1kΩ。仿真结果如图12所示。
5 结语
∑-△A/D转换器具有非常高的分辨率,而且噪声很低,因为它采用了过采样的技术,因此对于前端的抗混叠滤波器的要求也大大降低,一般一个简单的RC低通滤波器就足够了。这类ADC的线性度也非常好,目前已成为实现高精度A/D转换的主要方式,但是它付出的代价是采样速率的降低。另外,由于内部滤波器对于模拟信号的突变和通道的切换需要相对长的建立时间,而且输出的数据与模拟输入之间有较长的延时,所以这类A/D转换器适用于那些模拟信号近似于直流或变化很慢的应用,如温度测量、压力测量等,近年来在音频领域也有应用。
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