1 引言

數據采集系統 (DAQ) 應用廣泛，從剎車測試中的加速度和速度測量，到結構健康監測中的應變測量，不一而足。

DAQ 系統中使用的一些傳感器可以在其數據表中提供指定的測量帶寬。例如，振動監測中使用的典型 MEMS 加速計的頻率響應可以為直流 (0Hz) 至 10kHz。然而，在測量帶寬之外，傳感器可能具有諧振頻率，這是傳感器最靈敏的位置，可能會導致測量結果失真。前面提到的 MEMS 加速計可以具有大約 60kHz 的諧振頻率。接近 60kHz 的任何雜散信號都可能被放大，從而導致測量誤差。要修正此誤差，可使用抗混疊濾波器來濾除不需要的頻率。請注意，傳感器的諧振頻率只是可能出現在測試環境中的噪聲的一個示例。

本報告重點介紹使用 PGA855、THS4551 和 ADS127L21 為高達 100kHz 的帶寬設計的信號鏈，如圖 1-1 所示。ADS127L21 的評估板具有板上存在 THS4551 的抗混疊濾波器，但帶寬和容差不適用于更高的頻率。進行了調整以增加濾波器帶寬，并通過仿真和硬件測量進行了驗證。

ADS127L21 是一款 24 位、高速、寬帶寬、Δ-Σ 模數轉換器 (ADC)。ADS127L21 可提供出色的交流和直流性能，以及多個內部數字濾波器選項，其中包括完全可編程的有限脈沖響應 (FIR) 和無限脈沖響應 (IIR) 濾波器，因此非常適合各種數據采集應用。THS4551 是用于驅動 ADS127L21 的差分放大器。ADS127L21 專為具有出色直流精度、低噪聲以及穩健容性負載驅動而設計，因此非常適合需要高精度以及出色信噪比 (SNR) 的數據采集系統。

PGA855 是輸入放大器。PGA855 是一款精密的高帶寬可編程增益儀表放大器。PGA855 具有八種二進制增益設置（從 0.125V/V 的衰減增益到最大 16V/V），可以通過三個數字增益選擇引腳進行選擇。使用 VOCM 引腳單獨設置輸出共模電壓。該器件采用德州儀器 (TI) 的超 β 輸入晶體管，這些晶體管可提供超低輸入失調電壓、漂移、輸入偏置電流、輸入電壓噪聲和電壓噪聲。