集成式同步解調(diào)器
ADA2200集成式同步解調(diào)器采用獨特的電荷共享技術(shù)來執(zhí)行模擬域內(nèi)的分立式時間信號處理。該器件的信號路徑由輸入緩沖器、FIR抽取濾波器（進行抗混疊濾波）、可編程IIR濾波器、相敏檢波器以及差分輸出緩沖器組成。其時鐘生成功能可將激勵信號與系統(tǒng)時鐘同步。通過SPI兼容接口可配置可編程特性。
24位Σ-Δ型ADC AD7192生成的4.92 MHz時鐘用作主機時鐘。ADA2200生成濾波器和PSD時鐘所需的一切內(nèi)部信號，此外還在RCLK引腳上生成激勵信號。該器件將主機時鐘進行1024 分頻，以便生成4.8 kHz信號，控制CMOS開關(guān)。CMOS開關(guān)將低噪聲3.3 V源轉(zhuǎn)換為LVDT的方波激勵信號。用于激勵源的3.3 V電源還用作ADC基準(zhǔn)電壓源，因此電壓源中的一切漂移都不會降低測量精度。在滿量程位移處，LVDT輸出1.6 V峰峰值輸出電壓。
抗混疊濾波
LVDT輸出和ADA2200輸入之間的RC網(wǎng)絡(luò)為LVDT輸出信號提供低通濾波，同時產(chǎn)生使解調(diào)器輸出信號最大所需的相對相移。如前所述，圖2b顯示了最大PSD輸出發(fā)生在相對相移為0°或180°處。ADA2200具有90°相位控制，因而還可以使用±90°相對相位失調(diào)。
解調(diào)頻率奇數(shù)倍的信號能量將出現(xiàn)在輸出濾波器的通帶內(nèi)。FIR抽取濾波器實現(xiàn)抗混疊濾波，能為這些頻率提供至少50 dB衰減。
如有需要，IIR濾波器可提供額外的濾波或增益。由于IIR濾波器在相敏檢波器前面，其相位響應(yīng)將會影響PSD信號輸出帶寬。設(shè)計濾波器響應(yīng)時，必須考慮這一點。
輸出濾波器
應(yīng)選擇輸出濾波器的通帶，使其匹配待測參數(shù)的帶寬，但限制系統(tǒng)的寬帶噪聲。輸出低通濾波器必須還要能夠抑制PSD偶數(shù)倍產(chǎn)生的輸出雜散。
該電路使用Σ-Δ型ADC AD7192內(nèi)置的LPF.它可以通過編程實現(xiàn)sinc3或sinc4響應(yīng)，并且傳遞函數(shù)在輸出數(shù)據(jù)速率的倍數(shù)處為零。
將ADC的輸出數(shù)據(jù)速率設(shè)為解調(diào)頻率可以抑制PSD輸出雜散。ADC的可編程輸出數(shù)據(jù)速率用作可選帶寬輸出濾波器?？捎玫妮敵鰯?shù)據(jù)速率（fDATA）為 4.8 kHz/n，其中1≤n≤1023.因此，ADC對每個輸出數(shù)據(jù)數(shù)值的n個解調(diào)時鐘周期內(nèi)求解調(diào)器輸出的平均值。由于主機時鐘和ADC時鐘同步，ADC輸出濾波器傳遞函數(shù)的零點將直接落在調(diào)制頻率的每一個諧波上，并且抑制任意n值的所有輸出雜散。
在最高4.8 kHz輸出數(shù)據(jù)速率下，ADC數(shù)字濾波器具有1.3 kHz左右的3 dB帶寬。在不超過此頻率的范圍內(nèi)，解調(diào)器和ADC之間的RC濾波器相對平坦，最大程度降低了ADC的帶寬要求。在最大數(shù)據(jù)速率較低的系統(tǒng)中，RC濾波器轉(zhuǎn)折頻率可以按比例降低。
[pagebreak] 噪聲性能
該電路的輸出噪聲是ADC輸出數(shù)據(jù)速率的函數(shù)。表1顯示數(shù)字化數(shù)據(jù)相對于ADC采樣速率的有效位數(shù)，假設(shè)滿量程輸出電壓為2.5 V.噪聲性能與LVDT內(nèi)核位置無關(guān)。
ADA2200集成式同步解調(diào)器采用獨特的電荷共享技術(shù)來執(zhí)行模擬域內(nèi)的分立式時間信號處理。該器件的信號路徑由輸入緩沖器、FIR抽取濾波器（進行抗混疊濾波）、可編程IIR濾波器、相敏檢波器以及差分輸出緩沖器組成。其時鐘生成功能可將激勵信號與系統(tǒng)時鐘同步。通過SPI兼容接口可配置可編程特性。
24位Σ-Δ型ADC AD7192生成的4.92 MHz時鐘用作主機時鐘。ADA2200生成濾波器和PSD時鐘所需的一切內(nèi)部信號，此外還在RCLK引腳上生成激勵信號。該器件將主機時鐘進行1024 分頻，以便生成4.8 kHz信號，控制CMOS開關(guān)。CMOS開關(guān)將低噪聲3.3 V源轉(zhuǎn)換為LVDT的方波激勵信號。用于激勵源的3.3 V電源還用作ADC基準(zhǔn)電壓源，因此電壓源中的一切漂移都不會降低測量精度。在滿量程位移處，LVDT輸出1.6 V峰峰值輸出電壓。
抗混疊濾波
LVDT輸出和ADA2200輸入之間的RC網(wǎng)絡(luò)為LVDT輸出信號提供低通濾波，同時產(chǎn)生使解調(diào)器輸出信號最大所需的相對相移。如前所述，圖2b顯示了最大PSD輸出發(fā)生在相對相移為0°或180°處。ADA2200具有90°相位控制，因而還可以使用±90°相對相位失調(diào)。
解調(diào)頻率奇數(shù)倍的信號能量將出現(xiàn)在輸出濾波器的通帶內(nèi)。FIR抽取濾波器實現(xiàn)抗混疊濾波，能為這些頻率提供至少50 dB衰減。
如有需要，IIR濾波器可提供額外的濾波或增益。由于IIR濾波器在相敏檢波器前面，其相位響應(yīng)將會影響PSD信號輸出帶寬。設(shè)計濾波器響應(yīng)時，必須考慮這一點。
輸出濾波器
應(yīng)選擇輸出濾波器的通帶，使其匹配待測參數(shù)的帶寬，但限制系統(tǒng)的寬帶噪聲。輸出低通濾波器必須還要能夠抑制PSD偶數(shù)倍產(chǎn)生的輸出雜散。
該電路使用Σ-Δ型ADC AD7192內(nèi)置的LPF.它可以通過編程實現(xiàn)sinc3或sinc4響應(yīng)，并且傳遞函數(shù)在輸出數(shù)據(jù)速率的倍數(shù)處為零。
將ADC的輸出數(shù)據(jù)速率設(shè)為解調(diào)頻率可以抑制PSD輸出雜散。ADC的可編程輸出數(shù)據(jù)速率用作可選帶寬輸出濾波器?？捎玫妮敵鰯?shù)據(jù)速率（fDATA）為 4.8 kHz/n，其中1≤n≤1023.因此，ADC對每個輸出數(shù)據(jù)數(shù)值的n個解調(diào)時鐘周期內(nèi)求解調(diào)器輸出的平均值。由于主機時鐘和ADC時鐘同步，ADC輸出濾波器傳遞函數(shù)的零點將直接落在調(diào)制頻率的每一個諧波上，并且抑制任意n值的所有輸出雜散。
圖6顯示了歸一化為ADC輸出數(shù)據(jù)速率的sinc3傳輸函數(shù)
可編程輸出數(shù)據(jù)速率具有噪聲和帶寬/建立時間之間的直觀權(quán)衡取舍關(guān)系。輸出濾波器噪聲帶寬為0.3×fDATA、3 dB頻率為0.272×fDATA，建立時間為3/fDATA.在最高4.8 kHz輸出數(shù)據(jù)速率下，ADC數(shù)字濾波器具有1.3 kHz左右的3 dB帶寬。在不超過此頻率的范圍內(nèi)，解調(diào)器和ADC之間的RC濾波器相對平坦，最大程度降低了ADC的帶寬要求。在最大數(shù)據(jù)速率較低的系統(tǒng)中，RC濾波器轉(zhuǎn)折頻率可以按比例降低。
[pagebreak] 噪聲性能
該電路的輸出噪聲是ADC輸出數(shù)據(jù)速率的函數(shù)。表1顯示數(shù)字化數(shù)據(jù)相對于ADC采樣速率的有效位數(shù)，假設(shè)滿量程輸出電壓為2.5 V.噪聲性能與LVDT內(nèi)核位置無關(guān)。
表1.噪聲性能與帶寬的關(guān)系
