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[麦麦茶水间]

【每周分享】粗谈ADC芯片的斩波模式(Chop Mode)技术

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dffzh|  楼主 | 2025-7-30 17:22 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
本帖最后由 dffzh 于 2025-7-31 15:20 编辑

很多高分辨率的模数转换器(ADC)芯片都有斩波(Chop)技术,即可以通过寄存器来配置斩波模式(Chop Mode),比如TI的ADS1262 ADC芯片:
再比如ADI的AD7192 ADC芯片:
那什么是斩波模式,有什么作用呢?
ADC芯片的斩波技术其实就是一种用于抑制低频噪声(如1/f噪声、直流失调电压等)的技术,通过调制和解调信号来改善ADC的精度和稳定性。
下面就从几个方面阐述一下斩波技术。
1. 抑制低频噪声和失调误差
1/f噪声(闪烁噪声):低频段噪声在半导体器件中显著,斩波通过将信号调制到高频区域,避开噪声集中的低频段。
直流失调(Offset):放大器或ADC本身的直流误差会被斩波调制到高频,后续通过解调和滤波消除。
2. 工作原理
调制阶段:输入信号被周期性切换(通常通过开关电容电路),将低频信号调制到斩波频率附近(如fc)。
处理阶段:调制后的信号通过放大器或ADC,此时低频噪声和失调仍存在于基带。
解调阶段:信号再次被切换回基带,而噪声和失调被移到高频,最终通过低通滤波去除。
3. 优势
提高信噪比(SNR):尤其适合高精度、低速应用(如传感器信号、生物电信号)。
降低温漂影响:温度引起的漂移多为低频,斩波可有效抑制。
无需校准:相比软件校准失调,硬件斩波无需额外步骤。
4. 典型应用场景
高精度ADC:如24位或者32位高分辨率的Σ-Δ型ADC(用于电子秤、温度测量等);
传感器接口:应变片、热电偶等微弱信号采集;
医疗设备:ECG、EEG等低频生物电信号处理。
5. 注意事项
斩波频率选择:需高于信号带宽,但避免与系统其他时钟干扰。
滤波需求:需配合低通滤波器去除高频调制产物。
速度权衡:斩波会限制ADC的采样率,比较适合低速高精度场景,需要权衡采样速度和精度。

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沙发
丙丁先生| | 2025-7-31 07:23 | 只看该作者
了解了,貌似是网络的调制解调器吧,

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xch 2025-7-31 10:59 回复TA
离休电工老干部 ? 
板凳
穷得响叮当侠| | 2025-7-31 09:58 | 只看该作者
斩波模式确实是一种提高ADC性能的有效技术,特别是在低频噪声抑制方面。你提到的TI和ADI的ADC芯片都是应用这一技术的典型例子。

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地板
dffzh|  楼主 | 2025-7-31 13:12 | 只看该作者
本帖最后由 dffzh 于 2025-7-31 13:13 编辑
穷得响叮当侠 发表于 2025-7-31 09:58
斩波模式确实是一种提高ADC性能的有效技术,特别是在低频噪声抑制方面。你提到的TI和ADI的ADC芯片都是应用 ...

是的,这两款都是Σ-Δ型的ADC芯片。

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dffzh 2025-7-31 13:16 回复TA
∑–△型ADC不是直接根据抽样数据的每一个样值的大小进行量化编码,而是根据前一量值与后一量值的差值即所谓的增量的大小来进行量化编码。 
5
蚊子的噩梦| | 2025-7-31 13:48 | 只看该作者
斩波模式确实是一种提高ADC性能的有效技术,特别是在抑制低频噪声方面。TI和ADI的ADC芯片在这方面的应用案例很值得研究。

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dffzh 2025-7-31 17:29 回复TA
好好研究。 
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