對很多 ADC 應用而言,在緩沖器輸入端放置一個簡單的 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,以在信號到達 ADC 之前不使信號產生訛誤。LTC6363 是一款差分運算放大器,為驅動低功率 SAR ADC 而優(yōu)化。LTC6363 提供 500MHz GBW、780ns 穩(wěn)定至 4ppm、具 2.9nV/√Hz 和 100µV 最大失調電壓。
圖 1 顯示了一個采用 LTC6363 的 30kHz 三階濾波器,該器件為與 1.5Msps/2Msps 低功率 SAR ADC LTC2380-24 一起使用進行了優(yōu)化,并具有集成的數字濾波器。LTC2380-24 可實時平均 1 至 65536 個轉換結果,從而提高了信噪比 (SNR)。這個電路的兩個輸入都可在 ±2.5Vpp 的信號范圍內以差分方式驅動,或者一個輸入可以接地,另一個輸入用高達 ±5Vpp的信號驅動。
圖 2 顯示了濾波器和 ADC 合起來的頻率響應,采樣率為 1.5Msps,求取平均值的轉換結果數量 (N) 設定為 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 THD 和 SNR 隨輸入頻率的變化。輸入頻率低于幾 kHz 時,SNR 和 THD 的性能接近數據表中的典型數字。輸入頻率提高到超出幾 kHz 時,THD 平滑地降低。
圖 1:30kHz 三階濾波器驅動 24 位 ADC LTC2380-24
圖 2:濾波器和 ADC 合起來的頻率響應
圖 3:PScope 截屏圖顯示了圖 1 所示電路在 N = 1 時的 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