"非常见问题来源于ADI公司电话记录中奇怪但真实的故事",每月定期刊登在EDN和Design News杂志。
您的滤波器工作正常吗?
问题: 为什么我的A/D转换器的搞混叠滤波器显示出不恰当的杂散信号和噪声抑制?
|
|
回答: 需要认识到的很重要一点是,A/D转换器的内部前端带宽(有时也指全功率带宽),可以是非常宽的,即使A/D转换器的速率比较“缓慢”。为了在下一个样本到来之前稳定下来,转换器需要一定的内部前端带宽,以保护设计师正试图捕获并以数字方式表达出来的信息。
抗混叠滤波器(AAF)通常位于A/D转换器之前,它可以是一个简单的单极BC网络,也可以是复杂的多极拓扑。不管采用哪种形式,它的设计思想是相同的,即消除可能折返或混叠到感兴趣频段的无用噪声和杂散信号。在设计或使用AAF时,设计师应该很小心。很重要的一点是,不仅需要了解滤波器设计的感兴趣频段(通带),而且还要了解滤波器设计的带外(阻带)抑制。
阻带应能连续抑制转换器的模拟内部前端带以外的无用频率,例如,ADC的采样速率是100MSPS,输入带宽是1GHz;AAF必须能抑制高达1GHz的频率,而不是奈奎斯特频率(50MHz)!否则,如果阻带频率响应开始上升,那么它将在滤波器设计内创造出第二个通带区域。如果此第二通带区域(在假定阻带内)仍然处于转换器的模拟内部前端带宽内,那么它可能会使无用噪声和杂散信号折返进真正感兴趣的频带。
若解解决此问题,了解滤波器设计的通带和阻带是很重要的。查阅转换器的数据手册以了解其输入带宽也很重要。有些滤波器(如椭圆、切比雪夫和多阶拓扑型滤波器)比其它类型滤波器更容易产生不恰当的阻带抑制问题。在选择一个特定滤波器设计之前,最好先了解这一点。在AAF的最后一阶上增加几个元件以构建一个简单的低通滤波器,可以对解决此问题提供一定帮助,不过,其代价是添加了更多的元件和感兴趣频带上的额外衰减。
防止这个问题的一个方法是测量滤波器的频率响应1。测量频率响应可以显示滤波器的响应和衰减幅度曲线。通过测量滤波器在感兴趣频带以外的和转换器的内部前端带宽上频率响应,可了解滤波器在阻带区域的性能表现。
1AN-835 - 了解高速ADC的测试和评估。 (pdf, 1326 kB)
| 下载本期文章(pdf, 1,567,744bytes) | 返回顶部 |
| 特约作者Rob Reeder于1998年加入ADI公司,目前是ADI公司位于美国北卡罗来纳州Greensboro的高速转换器部门的一位高级转换器应用工程师。他于1998年和1996年分别获得北伊利诺斯大学电子工程硕士学位(MSEE)和电子工程学士学位(BSEE)。在业余时间,他喜欢混合音乐、喷画艺术,或者与他的两个男孩一起打篮球。 |
|
了解更多信息:
数据转换书籍
设计助手/工具:
模拟滤波器向导™
设计计算器
SoftCell滤波器设计软件
应用笔记:
AN-835:高速ADC测试和评估 (pdf, 1326 kB)
AN-649:ADI有源滤波器设计工具的使用 (pdf, 5.18MB)
《模拟对话》杂志:
回顾:模拟和数字滤波器设计实践指南
有用的ADI链接:
解决方案通报
ADI技术书店
注册申请ADI电子快讯