1.1 電路設(shè)計(jì)例子

　　使用圖4 所示電路測(cè)量不同輸入采樣電阻和時(shí)鐘頻率情況下AMC1204 轉(zhuǎn)換精度。實(shí)驗(yàn)使用作為調(diào)制器后端的硬件濾波器，濾波器配置為型，過采樣率（OSR）設(shè)置為256。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表1 所示。是輸入電壓的目標(biāo)值，是VINP 管腳與VINN 管腳之間電壓實(shí)測(cè)值，? 是VINP 管腳與VINN 管腳之間電壓理論計(jì)算值（考慮到輸入阻抗的影響）， 是由調(diào)制器的輸出經(jīng)濾波器后的轉(zhuǎn)換結(jié)果。

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　　1.1 小結(jié)

　　以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，實(shí)測(cè)的輸入電壓值與考慮到輸入阻抗計(jì)算得到的理論值基本一致，實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)與理論分析基本吻合。輸入時(shí)鐘頻率直接決定了AMC1204 的輸入阻抗，輸入采樣電阻值相對(duì)于AMC1204 的輸入阻抗越低，輸入采樣電阻的影響就會(huì)越小。因此，在一些測(cè)量電壓的應(yīng)用場(chǎng)景下，如果采樣電阻值無法減小，可以使AMC1204 工作在較低的時(shí)鐘頻率以提高輸入阻抗，獲得較高的轉(zhuǎn)換精度。當(dāng)然，降低輸入時(shí)鐘頻率是以犧牲轉(zhuǎn)換速率為代價(jià)的。此外，如果無法通過降低輸入時(shí)鐘頻率和輸入采樣電阻的方式提高精度，還可以通過軟件方法對(duì)AMC1204 的失調(diào)誤差和增益誤差進(jìn)行校正，即對(duì)表1 中的誤差指標(biāo)進(jìn)行額外補(bǔ)償，以提高系統(tǒng)精度，獲得最佳的系統(tǒng)性能。

　　2 調(diào)制器輸出濾波的設(shè)計(jì)

　　AMC1204 輸出1 比特位寬由0 和1 組成的數(shù)據(jù)流，數(shù)據(jù)流中1 的密度與模擬輸入電壓成正比。當(dāng)輸入電壓為250mV 時(shí)，輸出1 的比例為89.0625%；當(dāng)輸入電壓為-250mV 時(shí)，輸出1 的比例為10.9375%；當(dāng)輸入電壓為0mV 時(shí)，輸出1 的比例為50%。當(dāng)輸入電壓從-250mV 到+250mV 之間，AMC1204 的轉(zhuǎn)換性能可以得到保障。為了得到真實(shí)的輸出數(shù)據(jù)信息，一般需要在輸出后端進(jìn)行數(shù)字濾波處理，實(shí)際應(yīng)用中可以采用以下兩種濾波器對(duì)輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。

　　2.1 移動(dòng)平均濾波器

　　移動(dòng)平均濾波器比較簡(jiǎn)單，它是取輸入信號(hào)的最近的一些值，進(jìn)行算術(shù)平均，相當(dāng)于一個(gè)低通濾波器，濾除高頻分量，保留低頻分量。在時(shí)鐘clk 的上升沿，對(duì)AMC1204 輸出的高脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，計(jì)算M 個(gè)clk 的上升沿時(shí)，對(duì)應(yīng)的高電平脈沖個(gè)數(shù)N。則，對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)換結(jié)果為（640*N/M-320）mV。平均的項(xiàng)數(shù)越多，即M 越大，則得到變化越緩慢的輸出信號(hào)，但得到的精度也越高。

　　圖5 AMC1204 輸出數(shù)據(jù)波形

　　需要注意的是，在實(shí)際應(yīng)用中，這種方法必須平均盡可能多的輸入信號(hào)才能獲得比較高的精度。移動(dòng)平均濾波器實(shí)現(xiàn)比較簡(jiǎn)單，不需要單獨(dú)增加DSP 或FPGA 即可實(shí)現(xiàn)。但是，移動(dòng)平均濾波器的頻域效果較差，滾降較慢，因此，在檢測(cè)低頻信號(hào)及對(duì)精度要求不高的應(yīng)用中，可以考慮使用這種方法。但是，對(duì)于精度要求比較高的應(yīng)用中，需要考慮使用性能更好的濾波器，如Sinc 濾波器。