面向 24 位 ADC 的抗混疊濾波器

對(duì)很多 ADC 應(yīng)用而言，在緩沖器輸入端放置一個(gè)簡(jiǎn)單的 RC 濾波器就可提供充分的抗混疊濾波。就需要更高階濾波器的應(yīng)用而言，常常使用有源濾波器。這種濾波器中的有源組件必須有足夠的帶寬、能夠快速穩(wěn)定、具低噪聲和低失調(diào)，以在信號(hào)到達(dá) ADC 之前不使信號(hào)產(chǎn)生訛誤。LTC6363 是一款差分運(yùn)算放大器，為驅(qū)動(dòng)低功率 SAR ADC 而優(yōu)化。LTC6363 提供 500MHz GBW、780ns 穩(wěn)定至 4ppm、具 2.9nV/√Hz 和 100µV 最大失調(diào)電壓。

圖 1 顯示了一個(gè)采用 LTC6363 的 30kHz 三階濾波器，該器件為與 1.5Msps/2Msps 低功率 SAR ADC LTC2380-24 一起使用進(jìn)行了優(yōu)化，并具有集成的數(shù)字濾波器。LTC2380-24 可實(shí)時(shí)平均 1 至 65536 個(gè)轉(zhuǎn)換結(jié)果，從而提高了信噪比 (SNR)。這個(gè)電路的兩個(gè)輸入都可在 ±2.5Vpp 的信號(hào)范圍內(nèi)以差分方式驅(qū)動(dòng)，或者一個(gè)輸入可以接地，另一個(gè)輸入用高達(dá) ±5Vpp的信號(hào)驅(qū)動(dòng)。

圖 2 顯示了濾波器和 ADC 合起來(lái)的頻率響應(yīng)，采樣率為 1.5Msps，求取平均值的轉(zhuǎn)換結(jié)果數(shù)量 (N) 設(shè)定為 1 和 8。圖 3 是 PScope 的截屏圖，顯示了圖 1 所示電路在 N = 1 時(shí)的 FFT、SNR 和 THD。圖 4 和圖 5 顯示了圖 1 所示電路在 N = 1 和 8 時(shí) THD 和 SNR 隨輸入頻率的變化。輸入頻率低于幾 kHz 時(shí)，SNR 和 THD 的性能接近數(shù)據(jù)表中的典型數(shù)字。輸入頻率提高到超出幾 kHz 時(shí)，THD 平滑地降低。

圖 1：30kHz 三階濾波器驅(qū)動(dòng) 24 位 ADC LTC2380-24

圖 2：濾波器和 ADC 合起來(lái)的頻率響應(yīng)

圖 3：PScope 截屏圖顯示了圖 1 所示電路在 N = 1 時(shí)的 FFT、SNR 和 THD

圖 4：圖 1 所示電路的總諧波失真隨輸入頻率的變化

圖 5：圖 1 所示電路的信噪比隨輸入頻率的變化