芯聚威新品SW201x：24bti 8 通道同步 ADC，采样率最高可达 400K
芯聚威新品SW201x：24bti 8 通道同步 ADC，采样率最高可达 400K
国产半导体现在的打法就是P2P，想要取胜就是两点，性能和价格的双赢，当然了价格这个原因很多，但是性能和参数确实是硬实力；其实今天这个也算老朋友了，在今年的三月份就介绍过他们一些东西了，经过几个月的打磨现在又拿出了不错的东西。
先来简单的回忆一下他们吧！
聚芯微
也是一家专门做 ADC 的公司，基本上常见构架的都有产品：
主要还是分四个场景，工业过程，医疗测量，军工以及集成的 AFE 方案
精度和采样率
在大的牌面上，是没有明显的短板的，基本上大对数应用都可以找到产品。
这次我拿到的是俩颗 SD 构架的 P2P 产品：SW201X是对标TI ADS1278的， SW201SX是在基础上升级的，最多可以到400K，8通道的输出。
特点就是通道多，采样率高以及真同步，在对相位敏感的场景是非常适合的
看见框图确实是这样的
一眼就知道是P2P 的
想要完全把芯片的功能发挥出来，得 FPGA驱动，先来看一下官方的评估板：
布局是很美观的
完整测试图
这个渲染一眼嘉立创，为了完全评估其性能，里面的 LDO 都是 LT30xx 系列：
用料豪华
这个评估板的内容，可以再写一篇，这篇还是以本身的性能为主。
我先放一个实测图
对，重点再强调一下带 S 的版本采样率是可以到 400K 的：
image-20250807114428266
带s的是升级款，主要就是在速率上做了扩展，其他是一样的。软硬件也是兼容1278的，在实测环节里面，看不带 S 和带 S 的版本温漂这些是差不多的，静态性能是一样的，动态性能差别比较大。
这是 S 版本性能汇总，可以看到在高精度 SINC 开启的情况下噪音最低可以到 4.5
除了喜闻乐见的参数呈现和一些仿真以外，这次也是拿到了原厂的测试结果，数据保真，欢迎测试使用～
开始！
就是这样
这个参数的呈现不是最好看的，我选择了一些易读的表达方式。
这个数据取自特性
展示了 SW201x（SW2014/SW2018）芯片在不同模式（HS、HR、LP、LS）下的关键性能指标：
第 1 图：SNR 与 THD（dB）
HR 模式 SNR 达到 111.7 dB，THD 低至 -122.9 dB
LP 模式 THD 表现最佳（-124.3 dB）
所有模式 THD 均低于 -118 dB，线性失真极低
第 2 图：噪声性能（μVrms）
对比 FIR 与 SINC 滤波器在各模式下的噪声表现
SINC 滤波器总是更低噪声
最佳配置为：HR + SINC（4.5 μVrms）
第 3 图：功耗（mW/通道）
功耗从 HS 的 34 mW 降至 LS 的仅 2.7 mW
LP 模式 仅用一半功耗维持接近 HR 的性能
好的，现在开始给大家喂饭，少安毋躁～
因为是数据手册参数好多，那我就直接抽取出来我平时感兴趣的东西。
工作模式与性能指标
模式 | SNR (dB) | THD (dB) | FIR 噪声 (μVrms) | SINC 噪声 (μVrms) | 功耗 (mW/通道) |
|---|---|---|---|---|---|
HS | 108.0 | -122.3 | 7.5 | 5.6 | 34.0 |
HR | 111.7 | -122.9 | 5.5 | 4.5 | 20.8 |
LP | 108.7 | -124.3 | 6.5 | 5.0 | 10.9 |
LS | 109.0 | -118.1 | 6.3 | 4.9 | 2.7 |
支持4/8通道同步采样
最高数据速率：144kSps
滤波器可选：高带宽 FIR / 低延迟 SINC
增益误差：< 1‰
增益温漂：1.08 ppm/°C
Offset：< ±60 μV
Offset drift：0.67 μV/°C
模拟输入与参考参数
参数类别 | 数值 |
|---|---|
输入电压范围 | ±2.5V（满量程差分） |
输入阻抗 | > 1 MΩ |
推荐输入电容 | ≤ 10 pF |
输入偏置电流 | ±1 nA 典型 |
参考电压范围 | 2.5V（典型），输入为差分 |
参考电流（IREF） | 50 μA 典型 |
输入共模范围 | 0V ~ VREF |
推荐参考电容 | 1 μF（每端接地） |
电源参数与功耗
电源类型 | 名称 | 范围 | 典型值 | 描述 |
|---|---|---|---|---|
模拟电源 | AVDD | 3.0–3.6 V | 3.3 V | 主模拟供电 |
数字核心电源 | DVDD | 1.7–1.9 V | 1.8 V | 内核与逻辑 |
数字接口电源 | IOVDD | 1.7–3.6 V | 3.3 V | I/O 接口 |
功耗（总典型） | 所有通道合计 | 8 通道 ≈200 mW | 各模式下不同 |
滤波器参数与延迟
SW201x 提供两种数字滤波器选项，通过 FILTER 引脚切换：
滤波器类型 | 支持模式 | 带宽（BW） | 群延迟（typ） | 优点 |
|---|---|---|---|---|
FIR | HR/LP | 宽 | 高（几十采样） | 高 SNR，低 THD |
SINC | HS/LS | 中等 | 低（几采样） | 低延迟，快响应 |
滤波器类型 | 特点 | -3dB带宽（占 fDATA） | 群延时 |
|---|---|---|---|
FIR | 线性相位、带内平坦、通带宽 | 0.49×fDATA | 38/fs |
SINC | 更低延迟、更好噪声性能 | 0.186×fDATA | 6/fs |
FIR 的纹波控制在 ±0.005dB，建议加前级 RC 抗混叠滤波器
SINC 适合测量直流或低频（更低延迟、更低噪声）
注：滤波器带宽随 ODR / 模式动态变化，手册建议用 decimation rate 设置调节带宽。
其他参数
参数 | 数值 |
|---|---|
分辨率 | 24 位 |
通道类型 | 差分输入 |
通道选择方式 | 同步采样 / 独立关闭 |
输入过压保护 | ±6V（瞬时） |
噪声频带宽度 | 0.01 Hz 到 Nyquist |
INL（积分非线性） | ±6 ppm（典型） |
噪声性能（短路输入）：
HS/SINC：5.6 μVrms
HR/SINC：4.5 μVrms（性能最好）
把我抽取出来的参数都可视化
image-20250808145138175
图表共分为六个板块，涵盖关键指标：
性能类指标
SNR & THD 折线图：HR 模式 SNR 最佳（111.7 dB），LP 模式 THD 最小（-124.3 dB）。
输入噪声柱状图：SINC 滤波器普遍噪声更低，HR+SINC 为最佳配置。
每通道功耗柱状图：HS 模式最高（34 mW），LS 模式最省电（2.7 mW）。
模拟 / 电源类参数
模拟输入 & 参考参数雷达图：展示输入阻抗、电流、参考电流、共模范围等关键特性。
供电电压柱状图：AVDD（3.3V）、DVDD（1.8V）、IOVDD（3.3V）均为标准供电。
滤波器对比图
FIR vs SINC 滤波器性能图（带宽 vs 延迟）：FIR 延迟大但带宽高；SINC 适合低延迟场景。
SW201x 中两种数字滤波器结构的特性差异
滤波器类型 | 带宽特性 | 纹波 / 抑制 | 延迟特性 | 适用场景 |
|---|---|---|---|---|
FIR | 带宽较宽（~200 Hz） | 纹波更平滑，过渡带陡峭 | 较大（~38 个采样周期） | 高精度、稳态滤波，适合 HR 模式 |
SINC | 带宽较窄（~100 Hz） | 主瓣宽，旁瓣有明显衰减 | 延迟小（~6 个采样周期） | 低功耗、实时响应，适合 LP/LS 模式 |
手册里面有着 4 种模式下的动态测试：
如图所示
我这里只写高速和高精度模式，感觉很有代表性。
图是 SW201x 系列 ADC 在 HS（High Speed）模式下的典型频谱测试结果，展示了不同输入幅度、不同滤波器（FIR/SINC）配置下的输出频谱和关键性能参数。
共分为六个子图，左侧为 FIR 滤波器，右侧为 SINC 滤波器，每列对应不同的输入幅度（-0.5 dBFS、-20 dBFS、-40 dBFS）。
总体测试条件说明
温度：25 °C
工作模式：HS 模式（高速）
电源电压：
AVDD = +5 V
DVDD = +1.8 V
IOVDD = +3.3 V
参考电压：VREFP = 2.5 V，VREFN = 0 V
时钟：fCLK = 27 MHz
采样率：105.47 kSps
样本点数：32768 points
image-20250808150959041
FIR vs SINC 滤波器特性对比（在 HS 模式下）
特性 | FIR 滤波器 | SINC 滤波器 |
|---|---|---|
带宽 | 更宽，频响陡峭 | 略窄，主瓣宽 |
SNR | 稍低 | 更高（见图4） |
THD | 极低，线性优 | 略高但仍优秀 |
SFDR | 两者相近 | 略优于 FIR |
低信号性能 | 热噪更明显 | SNR 更高，信号保持性更好 |
若追求最高分辨率与准确度：使用 HS + FIR + 满幅输入。
若低幅信号更常见（如微弱传感）：建议使用 SINC 滤波器。
若关注带宽与实时响应：使用 FIR，可与 HR 模式结合。
image-20250808182759614
将 SW201x 在 HS 模式下的频谱特性按输入幅度逐级展示（-0.5 dBFS、-20 dBFS、-40 dBFS），对比了 FIR 滤波器 与 SINC 滤波器 的性能：
输入幅度 | 滤波器 | SNR (dB) | THD (dB) | SFDR (dB) | SINAD (dB) |
|---|---|---|---|---|---|
-0.5 dBFS | FIR | 106.7 | -123.5 | 127.8 | 106.6 |
-0.5 dBFS | SINC | 109.3 | -122.6 | 126.7 | 109.1 |
-20 dBFS | FIR | 88.6 | -106.8 | 112.1 | 86.6 |
-20 dBFS | SINC | 92.1 | -105.5 | 113.4 | 92.2 |
-40 dBFS | FIR | 67.9 | -91.0 | 97.3 | 67.9 |
-40 dBFS | SINC | 71.7 | -91.0 | 97.6 | 71.6 |
- SNR（信噪比）:SINC 始终优于 FIR，尤其在高输入下差距可达 2.6 dB。
- THD（总谐波失真）:FIR 在 THD 表现上略优（尤其在高信号时），但差距不大。
- SFDR（杂散动态范围）:FIR 滤波器略优，说明其对杂散分量抑制更好。
- 输入幅度越低时，系统噪声主导，指标整体下降明显。
来绘制一下相位噪声谱、频域纹波变化：
image-20250808183101553
FIR 与 SINC 滤波器在 频域性能 上的差异对比：
上图：相位噪声谱（Phase Noise, dBc/Hz）
FIR 滤波器
低频段（<1 kHz）表现优越，近端噪声低；远端（>10 kHz）噪声滚降略慢。
SINC 滤波器
在远端具有更平滑的衰减，适合对高频噪声更敏感的应用，但在近端相位噪声略高于 FIR。
下图：幅频响应（Ripple & Rolloff）
FIR 滤波器：通带内有轻微波纹（passband ripple）；截止频率处滚降更陡峭，提供更好抑制。
SINC 滤波器：通带较平滑，纹波小，适合高保真应用；截止区过渡带更宽，rolloff 较缓。
第二张
测试条件和上面是一样的。
图 7 vs 图 9：时域噪声波形对比
项目 | FIR 滤波器 | SINC 滤波器 |
|---|---|---|
RMS 噪声 | 6.08 μV | 4.48 μV |
Peak-to-peak 噪声 | 52.8 μV | 34 μV |
波形形态 | 噪声振幅较大 | 波形更紧凑、均匀 |
观察 | 高动态范围下 FIR 输出噪声略大，纹理更粗 | SINC 滤波器噪声抑制更优，纹理更细腻 |
图 8 vs 图 10：噪声分布直方图对比
特征 | FIR 滤波器 | SINC 滤波器 |
|---|---|---|
分布形态 | 高斯分布良好 | 同样接近高斯分布 |
分布宽度 | 更宽，σ ≈ 6.08 μV | 更窄，σ ≈ 4.48 μV |
峰值频率 | 较低 | 更集中 |
FIR 滤波器：虽然能提供更高的 SNR（见前页频谱），但其通带更宽、抗混叠能力略逊 → 噪声积分范围大 → 输出 RMS 噪声更高。
SINC 滤波器：虽然 SNR 稍逊，但带宽受限 + 滤波平滑 → 显著降低 RMS/峰-峰 噪声，更适合 高稳定度直流测量。
用用 Python 重现一下直方图以及叠加高斯拟合：
image-20250808183641036
FIR 和 SINC 滤波器在典型测试条件下输出噪声的直方图分布，并叠加了高斯拟合曲线，用于比较两种滤波器对随机噪声的抑制能力。
FIR 滤波器：
RMS 噪声（Noiserms）：约 6.07 μV
直方图分布：呈现近似对称的高斯分布
高斯拟合标准差（σ）：约为 6.07 μV，与图中标注的 6.08 μV 极为接近
FIR 滤波器具有更宽的输出噪声分布，意味着其对带外噪声的衰减可能不如 SINC 滤波器
SINC 滤波器：
RMS 噪声（Noiserms）：约 4.48 μV
直方图分布：同样接近高斯分布，中心集中度更高
高斯拟合标准差（σ）：约为 4.48 μV，拟合良好
SINC 滤波器在相同采样率下能实现更低输出噪声，说明其低通特性更加陡峭，有效抑制了高频噪声
最后一个
在 HS 模式、fCLK = 37 MHz、不同输入电平（-0.5dBFS、-20dBFS、-40dBFS）下，分别使用 FIR 滤波器 与 SINC 滤波器 后的输出频谱图（共 6 张图，图11~图16），目的是评估在不同信号幅度下滤波器的频域性能表现。
测试环境是一样的，内容继续解读。
图号 | 输入电平 | 滤波器 | SNR (dB) | SINAD (dB) | THD (dB) | SFDR (dB) | 备注 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
图11 | -0.5 dBFS | FIR | 106.2 | 106.1 | -122.3 | 124.6 | 主信号 > 1 kHz，侧瓣低 |
图12 | -20 dBFS | FIR | 88.8 | 88.7 | -107.6 | 111.6 | 噪声底升高，失真显现 |
图13 | -40 dBFS | FIR | 68.1 | 68.1 | -91.7 | 96.7 | 信噪比明显下降，仍无明显 spurious |
图14 | -0.5 dBFS | SINC | 109.3 | 109.1 | -121.1 | 126.6 | 比 FIR 更高 SNR，但略高底噪纹波 |
图15 | -20 dBFS | SINC | 92.6 | 92.4 | -106.7 | 109.6 | 比 FIR 有更好的噪声底，但 SFDR 稍低 |
图16 | -40 dBFS | SINC | 72.4 | 72.4 | -92.7 | 100.1 | 整体保持更高动态指标 |
FIR vs SINC 滤波器
SINC 滤波器整体在 SNR、SINAD 指标上优于 FIR，尤其在低输入电平时（图15, 图16）表现更稳定。
FIR 滤波器在 -0.5dBFS 时具有略更低的 THD，噪声底也较干净，但随着信号幅度降低，SNR/SFDR 降低更快。
动态范围（Dynamic Range）
从 -0.5 → -40 dBFS：SNR 从约 106 → 68（FIR），109 → 72（SINC），这体现了 ADC 在低电平下的本底噪声限制。
动态范围估算：
FIR: ≈ 106.2 - 68.1 = 38.1 dB
SINC: ≈ 109.3 - 72.4 = 36.9 dB
即在高带宽配置下，动态范围约为 37–38 dB
THD 与 SFDR
两种滤波器在 -0.5 dBFS 时 THD < -121 dB，极为优秀，适合高保真应用。
在 -40 dB；FS 时，FIR 的 SFDR 降至 ~96 dB，而 SINC 仍保持 ~100 dB。
总结一下：HS 模式下 FIR/SINC 滤波器在不同输入幅度下的性能
图号 | fCLK | 输入 | 滤波器 | SNR (dB) | SINAD (dB) | THD (dB) | SFDR (dB) | Data Rate (kS/s) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
图1 | 27 MHz | -0.5 | FIR | 106.7 | 106.6 | -123.5 | 127.8 | 105.47 |
图2 | 27 MHz | -20 | FIR | 88.6 | 86.6 | -106.8 | 97.3 | 105.47 |
图3 | 27 MHz | -40 | FIR | 67.9 | 67.9 | -91.0 | 97.3 | 105.47 |
图4 | 27 MHz | -0.5 | SINC | 109.3 | 109.1 | -122.6 | 126.7 | 105.47 |
图5 | 27 MHz | -20 | SINC | 93.0 | 92.9 | -110.5 | 113.4 | 105.47 |
图6 | 27 MHz | -40 | SINC | 71.7 | 71.6 | -91.0 | 97.6 | 105.47 |
图11 | 37 MHz | -0.5 | FIR | 106.2 | 106.1 | -122.3 | 124.6 | 144.53 |
图12 | 37 MHz | -20 | FIR | 88.8 | 88.7 | -107.6 | 111.6 | 144.53 |
图13 | 37 MHz | -40 | FIR | 68.1 | 68.1 | -91.7 | 96.7 | 144.53 |
图14 | 37 MHz | -0.5 | SINC | 109.3 | 109.1 | -121.1 | 126.6 | 144.53 |
图15 | 37 MHz | -20 | SINC | 92.6 | 92.4 | -106.7 | 109.6 | 144.53 |
图16 | 37 MHz | -40 | SINC | 72.4 | 72.4 | -92.7 | 100.1 | 144.53 |
滤波器性能对比（FIR vs SINC）
指标 | FIR | SINC | 说明 |
|---|---|---|---|
SNR | 106–68 dB | 109–72 dB | SINC 稍优，尤其在低幅度下性能更稳 |
SINAD | 几乎等同 | 同 FIR | 总体差异不大 |
THD | -91~ -123 dB | -92~ -122 dB | 两者相近，FIR 在高输入时 THD 略优 |
SFDR | 97~128 dB | 97~127 dB | SINC 在 -20 dBFS 表现更好 |
纹波 | 更低，干净 | 有周期性波动 | 可视化频谱图可见 |
输入幅度对动态指标影响
随着输入幅度从 -0.5 dBFS 降至 -40 dBFS：
SNR/SFDR 全线下降约 30–40 dB，说明在弱信号下噪声主导。
THD 几乎保持一致，说明非线性失真主要由内部电路而非输入信号主导。
SINC 相比 FIR 在低输入幅度下保持更高的 SNR 和 SFDR。
时钟频率影响（27 MHz vs 37 MHz）
数据速率从 ~105.5 kS/s 提升到 ~144.5 kS/s，**提升约 37%**。
所有指标（SNR, SINAD, THD, SFDR）差异极小，说明滤波器的频率响应可很好适应主时钟变动。
频谱图中主频信号仍保持在 1 kHz 左右，带外噪声纹波保持一致，时钟切换对谱形无明显影响。
时域噪声图 & 分布直方图（图7~图10）
图号 | 滤波器 | Noiserms (μV) | Noisepp (μV) | 噪声分布 | 特点 |
|---|---|---|---|---|---|
图7 | FIR | 6.08 | 52.8 | 高斯分布 | 时域噪声略高，边缘偶有尖峰 |
图8 | FIR | 同上 | 对称正态 | 拟合优良 | |
图9 | SINC | 4.48 | 34 | 稍窄对称 | 更低的 RMS 和 PP 噪声 |
图10 | SINC | 同上 | 更集中 | 噪声方差较小，利于微弱信号 |
以上就是所有 HS 模式的测试图的详细解读，接下来就总结一下：
image-20250808183940123
在 HS 模式下，不同输入电平（-0.5 dBFS、-20 dBFS、-40 dBFS）和时钟频率（27 MHz / 37 MHz）下，FIR 与 SINC 滤波器的性能表现，包括：
SNR vs 输入电平
SINC 滤波器在所有电平下 SNR 更优，尤其是在较高输入幅度时差距最大（约 +2~3 dB）。
随输入电平减小，SNR 等比例下降，呈线性趋势；提高 fCLK（从 27 → 37 MHz）对 SNR 提升有限。
SFDR vs 输入电平
SFDR 同样随输入电平下降而降低，但下降趋势比 SNR 更陡；在 -0.5 dBFS 处，SINC 滤波器 SFDR 稍优（+1~2 dB）。
FIR 滤波器在 -20 dBFS、-40 dBFS 时表现出更强的底噪抑制稳定性（部分因为主次谐波位置不同，SINC 会保留更多旁瓣）。
数据丰富，可以继续研究：
image-20250808184007697
HS 模式下，FIR 与 SINC 滤波器在不同输入电平（dBFS）和主时钟频率（fCLK = 27 MHz / 37 MHz）下的 SINAD 与 THD 性能对比，分为两个子图：
上图：SINAD vs 输入电平
SINAD（信噪失真比）随着输入电平增加而上升
SINC 滤波器整体优于 FIR 滤波器，约提升 2~3 dB
fCLK = 37 MHz 时，SINAD 稍优于 27 MHz，特别是在中等输入电平（-20 dBFS）时更明显
下图：THD vs 输入电平
THD（总谐波失真）在高输入电平下更优（数值更高表示失真更小）
SINC 滤波器在低输入电平（-20, -40 dBFS）下明显优于 FIR，尤其在 27 MHz 时差异更大，两种滤波器在接近满幅输入时性能差异缩小
上面也说了足够多的频域的数据分析，相信大家之后也可以自己评估一个数据手册的数据怎么样，但是还有一个 HR 模式没有写，这里就简单的写一下。
HR 模式下数据率为 52.73kS/s（由 fCLK=27 MHz 经抽取后得到），比 HS 模式下的 105~144kS/s 更低，换来了更优的噪声性能。
这个抽取率直接在这个图上面
有需要的朋友可以拿数据手册自己看从图17~图22 和 图27图32 提取：
image-20250808191547204
图表分别展示了 HR 模式下 FIR 和 SINC 两类数字滤波器的关键性能参数（所有的数据都是两个滤波器下的比较）：
参数 | FIR 滤波器特点 | SINC 滤波器特点 |
|---|---|---|
SNR | 在高信号电平时略低于 SINC，但随输入幅度下降保持较高 SNR | SNR 在高信号时最强，但在低电平下略有下降 |
SINAD | FIR 和 SINC 在中高电平下相近，FIR 在低电平略优 | 同上 |
THD | 总体略逊于 SINC，但仍维持良好线性度 | 在高电平时 THD 非常优秀（< -125 dB） |
SFDR | SINC 在多数情况下 SFDR 更高，尤其在接近满量程输入下 | SINC 明显优于 FIR，杂散动态范围更好 |
- 低电平信号（-40 dBFS）应用场景：若系统需采集微弱信号，FIR 滤波器在 SNR 和 SINAD 上略优，可提供更低噪声地线性表现；但 THD、SFDR 略有下降，需权衡。
- 满量程或大信号输入场景：SINC 滤波器在 -0.5 dBFS 时 THD、SFDR 表现更佳，适合高动态范围或高保真采样需求。 若需一致性的噪声性能：倾向 FIR。 若需极致 THD/SFDR（如音频/通信类 ADC）：倾向 SINC。
如同 HS 模式一下，再总结一下 HR 模式的特点：
HR 模式总体定义
HR 模式（High Resolution）：顾名思义，该模式优化高精度、低噪声采样，适合对信号保真度与低噪声要求极高的场景。
测试条件（如无特别说明）：
温度：+25 °C
AVDD = 5V，DVDD = 1.8V，IOVDD = 3.3V
f_CLK = 27 MHz（部分图页为 37 MHz）
VREFP = 2.5V or 3V, VREFN = 0V
性能总览表（FIR vs SINC）
从图 17～32 中做出对比表：
项目 | 滤波器 | -0.5 dBFS | -20 dBFS | -40 dBFS | Output Noise RMS | Peak-to-Peak |
|---|---|---|---|---|---|---|
SNR (dB) | FIR | 109.0 | 91.7 | 71.6 | 4.92 μV | 40.5 μV |
SINC | 110.5 | 93.96 | 74.0 | 4.00 μV | 26.2 μV | |
SINAD (dB) | FIR | 108.9 | 91.6 | 71.5 | — | — |
SINC | 110.3 | 93.97 | 74.0 | — | — | |
THD (dB) | FIR | -124.3 | -111.6 | -93.6 | — | — |
SINC | -125.0 | -113.1 | -95.3 | — | — | |
SFDR (dB) | FIR | 127.4 | 117.9 | 100.1 | — | — |
SINC | 129.3 | 113.8 | 100.4 | — | — | |
Data Rate | FIR/SINC | 52.734 kS/s | 同左 | 同左 | — | — |
频域表现分析
FIR 滤波器：频谱中高频衰减更平缓，transition band 较宽，杂散成分控制良好；低电平时（-40 dBFS）噪声基底上升更明显。
SINC 滤波器：杂散抑制能力最强（SFDR 最高达 129.3 dB），THD 也低，频率响应 sharper，截止带陡峭。
时域噪声表现
通过图 23–26 提供的时间波形 + 噪声直方图：
滤波器类型 | RMS 噪声（μV） | Pk-Pk 噪声（μV） | 直方图形态 |
|---|---|---|---|
FIR | 4.92 | 40.5 | 对称，偏峰锐 |
SINC | 4.00 | 26.2 | 峰度更高，噪声更集中 |
SINC 噪声密度更集中、总幅度更小，更适合用于低频、微弱信号采集。
- 参考电压影响：图 27~32 所示使用
VREFP = 3V而非 2.5V，能有效提升 SNR 与动态范围。 - 时钟频率变化：部分 HR 性能与
f_CLK = 27MHz或 37MHz 密切相关，应在系统中确保时钟源稳定。 - 滤波器选择权衡：FIR 在过渡带频率上控制更灵活；SINC 适合对杂散、镜像要求高的系统（如 ECG、音频等）。
HR 模式提供低速高分辨率采样能力，配合 FIR / SINC 可分别优化带宽或噪声性能，是高精度低频应用场景（如医疗、电化学、精密测量）中的首选配置。
把 HR 和 HS 的数据对比一下：
Mode Filter Input_Level SNR SINAD THD SFDR Noise_RMS \
0 HR FIR -0.5dBFS 109.00 108.90 -124.30 127.4 4.92
1 HR FIR -20dBFS 91.65 91.60 -111.60 117.9 NaN
2 HR FIR -40dBFS 71.55 71.53 -93.61 100.1 NaN
3 HS FIR -0.5dBFS 106.20 106.10 -122.30 124.6 NaN
4 HS FIR -20dBFS 88.70 88.72 -107.60 111.6 NaN
Noise_Peak
0 40.5
1 NaN
2 NaN
3 NaN
4 NaN
图标好看一些
HR 模式与 HS 模式在不同输入电平（-0.5dBFS、-20dBFS、-40dBFS）下，FIR 与 SINC 滤波器对应的关键性能参数对比表，包括：
SNR（信噪比），SINAD（总谐波+噪声失真比），THD（总谐波失真），SFDR（杂散动态范围），RMS 噪声与峰峰值（仅适用于噪声图对应输入电平）。
图表的形式不好看，可以画成雷达图统一对比，图为 HR 与 HS 模式在不同输入电平（-0.5dBFS、-20dBFS、-40dBFS）下的性能雷达图，覆盖以上除了 RMS 以外的四个核心指标：
-0.5dBFS
HR 模式（尤其 SINC 滤波器）在所有维度上全面优于 HS 模式；THD 方面 HR_SINC 达到 -125 dB，优于其它所有配置。
-20dBFS
所有配置的性能略有下降，HR 模式依旧保持优势；HR_SINC 的 SFDR 明显高于 HS 模式，表现稳定。
-40dBFS
差距进一步拉大，HS 模式性能衰减明显，尤其在 SFDR 和 THD 上；HR_SINC 依然保持稳定的高性能，是低电平输入下的优选模式。
这篇文章够长了，欢迎留言关于这个芯片感兴趣的内容，可以作为之后写作的主题。
腾讯云开发者
