MSP430单片机A/D过采样率的问题

4、 梳状滤波器的设计：梳状滤波器是一种固定形式的滤波器，它包括以下三个参数的选择：1)单

级滤波器的节数N;2)滤波器的阶数K;3)滤波器系数及运算的有限字长。

单级滤波器的节数N：等于∑-△A/D中的第一级的抽取率。

滤波器的阶数K：等于∑-△调制器的回路数。

滤波器系数及运算的有限字长：若不计归一化因子N-K，则滤波器系数均为正整数，且∑h(n)=N^K

,n=0...N-1

因此可用

b=K*log2N=Km

位的二进制码来表示滤波器的系数。同时，若∑-△调制器的输出为1bit数(仅0，1两个状态)，则

滤波器输出 y(n)=∑h(m)x(n-m) ,m=0...N-1

显示有 0≤y(n)≤N^K

因此上式的滤波器运算亦可用mK位的二进制进行，不会出现截尾误差和溢出。

综上，可以选择滤波器的有效字长为mK。实际这也就是梳状滤波器输出的有效分辨率。

现在我们言归正传。

在TI的手册中我们可以知道，从∑-△调制器的1bit数据流通过SINC3梳状滤波器进行滤波。OSR是

SINC3梳状滤波器的一个参数，该滤波器的Z变换形式为： H(z)=( (1-z^-OSR)/(OSR*(1-z^-1)) )^3

对比上面的公式易知，OSR=N=2^m，K=3。

当OSR=256=28时，梳状滤波器输出的有效分辨率长度为： b=Klog2N=Km=3*8=24

当OSR=1024=210时，梳状滤波器输出的有效分辨率长度为b=3*10=30bit。

由此可见，OSR的值影响A/D采样后的输出结果的有效分辨率长度，即精度。因此，可以在不增加A/D

前端复杂程度的基础上，通过增加OSR的值达到提高输出精度的目的。

在SD16中，OSR的取值为{32，64，128，256}，所以SD16的滤波器输出精度最高为24bit，最低为

15bit。

在SD16_A中，OSR的值为{32，64，128，256，512，1024}，所以SD16_A的滤波器输出精度最高为

30bit。

由于SD16和SD16_A的输出寄存器均为16bit，对于滤波器输出精度高于16bit的，根据寄存器的设置，

截取滤波器输出结果的16bit;滤波器输出精度不足16bit的，根据寄存器的设置，对不足的位补0。

综上，过采样率OSR在SD16或SD16_A的A/D采样模块中，能够影响转换结果的精度，OSR值越大，输出

结果精度越高，反之，精度越低。

(由于原文是在word中编排，有很多公式复制后不能正常显示)

参考文献：梳状滤波器在∑-△ A/D中的应用