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。 |