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Motorola元件库在数据采集系统中的应用.docx
资料介绍
65 Motorola 元件库在数据采集系统中的应用
ADC 驱动、信号调理与抗混叠滤波库
一、概述
数据采集系统（DAQ）是将模拟物理量转换为数字信号的关键子系统。Motorola 元件库中的 ADC 器件、运算放大器和模拟比较器为 DAQ 设计提供了从信号调理到模数转换的完整链路支持。
Motorola 的 ADC 产品线以 MC10321（8 位、20MSPS 高速 ADC）和集成于 MCU 的逐次逼近型 ADC 为代表。元件库在 ADC 参数中标注了分辨率、采样率、输入范围和动态性能指标，为 DAQ 设计中的器件选型和前端电路设计提供了直接依据。
二、ADC 前端信号调理
1.差分放大器驱动：使用 Motorola MC1741 或 MC34072 运放构建差分放大器，将单端输入信号转换为差分信号驱动 ADC。库参数标注了运放的共模抑制比（CMRR）和增益带宽积（GBW），用于评估不同频率下的共模噪声抑制效果。
2.单端转差分：针对高速 ADC（MC10321），差分输入可提高信噪比。库中标注了 ADC 输入阻抗和差分输入电压范围（Vpp），用于确定运放输出摆幅。
3.参考电压缓冲：ADC 的 Vref 引脚需低阻抗驱动源，使用 Motorola MC1741 接成电压跟随器为 ADC 提供参考电压。库参数标注了运放的输出阻抗和驱动能力。
三、抗混叠滤波器设计
1.滤波器拓扑选择：Motorola 运放库参数支持设计 Sallen-Key 或 Multiple Feedback 二阶低通滤波器。库中标注了滤波器截止频率所需电阻电容的取值计算公式。
2.截止频率设置：抗混叠滤波器的截止频率 f_c 应小于 ADC 采样率 f_s 的一半（奈奎斯特频率）。库参数标注了各 ADC 型号的采样率和对应的推荐 f_c。
3.滤波器阶数：根据阻带衰减要求选择滤波器阶数。每增加一阶，阻带衰减增加 12dB/octave。库中标注了典型应用（如音频、振动信号）的推荐阶数。
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