将模拟信号从“现实”世界转换为可以在上游处理的数字信号是电子系统的一项基本功能,范围覆盖从录音到物联网 (IoT)、工业物联网 (IIoT),以及现在的智能物联网 (AIoT)。但是,为了有效地使用和执行,需要我们对其基本原理和操作步骤有一定程度的理解,而这往往又被人们忽视。
举例来说,假设施加到模数转换器 (ADC) 输入上的典型模拟信号的幅度不断变化,那么在转换前信号究竟是如何先“保持”再“采样”的呢?信号转换结束时与一开始会有不同吗?这种幅度变化或偏差会导致严重的误差,特别对于需要花费更多时间进行信号转换的高分辨率ADC来说,更是如此。设计人员面临的挑战是,既要了解又要消除这种误差源。
本文介绍了如何使用ADC的采样和保持 (S&H) 或跟踪和保持 (T&H) 电路来防止幅度偏差。S&H(或T&H)电路会执行真实输入采样,工作区间位于输入抗混叠低通滤波器和ADC之间。本文讨论了S&H IC的特性和选择标准,并介绍了带有集成S&H的ADC。为了方便描述,我们使用了Texas Instruments、Maxim Integrated和Analog Devices提供的、具有针对不同应用的不同特性的样件。