原標(biāo)題：CTSD ADC—第1部分：如何改進(jìn)精密ADC信號(hào)鏈設(shè)計(jì)

CTSD ADC（連續(xù)時(shí)間Σ-Δ ADC）在精密ADC信號(hào)鏈設(shè)計(jì)中具有顯著的優(yōu)勢，能夠簡化設(shè)計(jì)流程并提高系統(tǒng)性能。以下是如何利用CTSD ADC改進(jìn)精密ADC信號(hào)鏈設(shè)計(jì)的詳細(xì)分析：

一、CTSD ADC的架構(gòu)優(yōu)勢

1. 簡化信號(hào)鏈設(shè)計(jì)：

• CTSD ADC通過其獨(dú)特的架構(gòu)，如阻性輸入而非傳統(tǒng)的開關(guān)電容輸入，簡化了信號(hào)鏈設(shè)計(jì)。這種設(shè)計(jì)減少了對(duì)外圍電路的需求，如驅(qū)動(dòng)放大器，從而降低了設(shè)計(jì)復(fù)雜性和成本。

• ADI公司（亞德諾投資有限公司）指出，CTSD ADC的架構(gòu)優(yōu)勢有助于縮減解決方案尺寸，并有助于客戶縮短終端產(chǎn)品的上市時(shí)間。

2. 固有混疊抑制：

• CTSD ADC具有固有的混疊抑制特性，無需添加額外的抗混疊濾波器（AAF），從而進(jìn)一步簡化了信號(hào)鏈設(shè)計(jì)。這一特性在聲納、加速度計(jì)、振動(dòng)分析等應(yīng)用中尤為重要，能夠有效提高系統(tǒng)對(duì)干擾源的抗擾度。

二、選擇適合的ADC

1. 考慮應(yīng)用需求：

• 在選擇CTSD ADC時(shí)，需要綜合考慮應(yīng)用所需的分辨率、精度、信號(hào)帶寬、輸出數(shù)據(jù)速率（ODR）以及信號(hào)類型等因素。

• 對(duì)于精密應(yīng)用，如工業(yè)儀器儀表、醫(yī)療儀器儀表和防務(wù)應(yīng)用等，CTSD ADC能夠提供出色的直流和交流性能，滿足高精度測量的需求。

2. 比較不同架構(gòu)：

• 傳統(tǒng)上，逐次逼近寄存器（SAR）ADC和離散時(shí)間Σ-Δ（DTSD）ADC是兩種常用的ADC架構(gòu)。SAR ADC具有出色的直流性能、小尺寸和低延遲，但可能需要高階抗混疊濾波器。DTSD ADC則通過過采樣和噪聲整形技術(shù)實(shí)現(xiàn)高精度，但延遲較高。

• CTSD ADC結(jié)合了DTSD ADC的優(yōu)勢，并在簡化信號(hào)鏈設(shè)計(jì)方面表現(xiàn)出色。

三、設(shè)計(jì)步驟與注意事項(xiàng)

1. 信號(hào)調(diào)理：

• 在ADC與輸入信號(hào)交互前，可能需要進(jìn)行信號(hào)調(diào)理，如濾波、放大等。這些步驟需要圍繞特定和單獨(dú)的ADC技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)和定制，以確保實(shí)現(xiàn)ADC數(shù)據(jù)手冊的性能。

2. 接口設(shè)計(jì)：

• 由于CTSD ADC采用阻性輸入，因此傳感器或信號(hào)源可以直接驅(qū)動(dòng)ADC輸入，無需額外的驅(qū)動(dòng)放大器。這降低了設(shè)計(jì)復(fù)雜性和成本。

• 如果傳感器無法直接驅(qū)動(dòng)ADC輸入，可以在傳感器和ADC之間連接一個(gè)低帶寬、低噪聲的放大器。

3. 性能優(yōu)化：

• 通過使用外部數(shù)字控制器和軟件技術(shù)（如平均和優(yōu)化的濾波方案），可以進(jìn)一步提高ADC的分辨率和精度。

• 盡量減少數(shù)字化過程中增加的誤差，以確保測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。

四、總結(jié)

CTSD ADC通過其獨(dú)特的架構(gòu)優(yōu)勢，如簡化信號(hào)鏈設(shè)計(jì)、固有混疊抑制等，為精密ADC信號(hào)鏈設(shè)計(jì)提供了新的解決方案。在選擇和設(shè)計(jì)CTSD ADC時(shí)，需要綜合考慮應(yīng)用需求、ADC架構(gòu)以及信號(hào)調(diào)理和接口設(shè)計(jì)等因素。通過合理的選擇和設(shè)計(jì)，可以實(shí)現(xiàn)高精度、低成本的精密測量系統(tǒng)。