ZHCADW9 March 2024 ADS127L11 , ADS127L14 , ADS127L18 , ADS127L21 , PGA849 , PGA855
在計(jì)算 RMS 噪聲之前,請(qǐng)注意電路的噪聲帶寬與濾波器轉(zhuǎn)角給出的信號(hào)帶寬不同,因此必須校正噪聲帶寬。帶寬校正量取決于濾波器階數(shù)。
有效噪聲帶寬 (ENBW) 是針對(duì)矩形濾波器設(shè)計(jì)的帶寬,這種濾波器允許與電路中模擬濾波器的累積帶寬相同的功率通過。另外,ENBW 是矩形濾波器的帶寬,它會(huì)產(chǎn)生與設(shè)計(jì)中實(shí)際濾波器等效的集成噪聲功率。不過,模擬濾波器的頻率響應(yīng)具有滾降低通響應(yīng),其斜率如圖 2-2 中所示。
計(jì)算低通濾波器的 ENBW 的一種方法是使用方程式 5 的直接積分方法計(jì)算噪聲曲線?;蛘撸褂?a xmlns:opentopic="http://www.idiominc.com/opentopic" class="xref" href="#GUID-E4557392-9EFA-4312-AECD-007727F2E09F">方程式 6,它將 N 階低通濾波器響應(yīng)與 ENBW 關(guān)聯(lián)起來:
在方程式 6 中,Kn 常量是給定 N 階低通濾波器的磚墻校正因數(shù)。對(duì)于一階和二階低通濾波器、Kn 因數(shù)分別為 1.57 和 1.22。在此電路中,PGA855 包括三個(gè)低通濾波器,但主極點(diǎn)發(fā)生在 677kHz 下,而其他極點(diǎn)發(fā)生在高得多的頻率下;因此,響應(yīng)大致可近似為二階濾波器,其 Kn 校正系數(shù)為 1.22。有關(guān)如何推導(dǎo)該公式的更多信息,請(qǐng)參閱 TI 高精度實(shí)驗(yàn)室運(yùn)算放大器噪聲培訓(xùn)系列(運(yùn)算放大器噪聲:計(jì)算 RMS 噪聲)。
如果方程式 7 或方程式 8 成立,則可以近似計(jì)算系統(tǒng)的有效噪聲帶寬:
請(qǐng)注意,在方程式 8 中,系統(tǒng) ENBW 可近似為 PGA855 ENBW,但不能近似為 PGA855 電路截止頻率。
如果方程式 7 或方程式 8 不成立,使得 f-3dB(ADC) 介于 f-3dB(PGA855) 和 10 × f-3dB(ADC) 之間,則使用積分或其他數(shù)值計(jì)算方法來確定組合系統(tǒng)帶寬。(2)
在此電路中,PGA855 前端的典型帶寬為 677kHz,而 ADS127L21 數(shù)字濾波器的 f–3dB 轉(zhuǎn)角頻率為 45.5kHz。系統(tǒng) ENBW 受到 ADC sinc4 數(shù)字濾波器的限制。因此,45.5kHz 的系統(tǒng) ENBW 可以用來計(jì)算模擬前端電路的噪聲貢獻(xiàn)。