一種使用Python來(lái)分析混合模式信號鏈中噪聲的簡(jiǎn)單方法

發(fā)布時(shí)間:2023-2-13 17:47    發(fā)布者:eechina
作者:ADI系統設計/架構工程師Mark Thoren和ADI SW系統設計工程師Cristina Șuteu

摘要

涉及對真實(shí)世界進(jìn)行敏感測量的應用都是從準確、精密的低噪聲信號鏈開(kāi)始,F代高度集成的數據采集器件通?梢灾苯舆B接到傳感器輸出,在單個(gè)硅器件上執行模擬信號調理、數字化和數字濾波,這極大地簡(jiǎn)化了系統電子組成。但是,要使這些現代器件發(fā)揮出色性能,并對它們進(jìn)行調試,仍然需要深入了解信號鏈的噪聲源和噪聲限制濾波器。

簡(jiǎn)介

混合模式信號鏈無(wú)處不在。簡(jiǎn)單地說(shuō),任何將真實(shí)世界的信號轉換為電子表示(然后數字化)的系統都可以被歸類(lèi)為混合模式信號鏈。在信號鏈的每個(gè)點(diǎn)上,信號都以各種方式降級,從特征來(lái)看,可能是出現一定程度的失真,或是出現相加噪聲。在進(jìn)入數字領(lǐng)域之后,對數字化數據的處理也不是完美的,但至少,實(shí)際上可以不受許多影響模擬信號的因素的影響——部件公差、溫度漂移、鄰近信號的干擾或電源電壓變化。

隨著(zhù)行業(yè)不斷擴展物理限制,有一點(diǎn)是肯定的:儀器儀表的模擬和混合信號部件始終存在可改進(jìn)的空間。如果市場(chǎng)上出現的模數轉換器(ADC)或數模轉換器(DAC)在速度、噪音、功率、精度或價(jià)格方面都表現出色,制造商會(huì )很樂(lè )意用其來(lái)解決現有問(wèn)題,然后要求進(jìn)行更多改進(jìn)。但是,為了給客戶(hù)應用提供最佳的采集系統,就必須了解每種部件的限制,然后做出相應選擇。

本教程ADI將側重介紹單個(gè)信號鏈元件的噪聲,(可視作轉換器連接教程的續篇1,2),并使用Python/SciPy3和LTspice®來(lái)模擬這些噪聲。然后,使用Python,通過(guò)libm2k和Linux®工業(yè)輸入輸出(IIO)框架來(lái)驅動(dòng)ADALM2000多功能測試儀器來(lái)驗證模擬結果。關(guān)于源代碼和更多討論,請參見(jiàn)配套的主動(dòng)學(xué)習實(shí)驗室練習。


下載全文:
【ADI技術(shù)文章】一種使用Python來(lái)分析混合模式信號鏈中噪聲的簡(jiǎn)單方法.pdf (1.62 MB)

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