工程师博客分享——全能DAQ ADAQ798x,为何要配置ADC驱动器?

selina 在 周六, 09/30/2017 - 09:11 提交

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作者:tschmitt,ADI应用工程师

ADC驱动器用于调理输入信号,并充当信号源与SAR ADC开关电容输入之间的低阻抗缓冲器。ADAQ798x的ADC驱动器采用“两全其美”的办法,不仅具备信号链集成优势,而且提供设计灵活性,支持很多不同的应用。

ADAQ798x中集成ADC驱动器可减少电路板面积,免除(有时令人畏惧的)选择合适放大器的任务(如《模拟对话》文章《精密SAR模数转换器的前端放大器和RC滤波器设计》所述)。但是,ADC驱动器配置仍很灵活,因为其输入和输出直接路由到器件上的引脚,允许增加外部无源元件以实现增益、滤波等。这使得ADAQ798x能够支持很多精密应用中的信号幅度和带宽。

我们将在接下来的文章中讨论ADAQ798x的几种常见ADC驱动器配置方案。但在具体了解这些配置的详情之前,让我们明确许多应用关于ADC驱动器的一些常见设计考虑。

首先,我们从输入电压范围开始:

ADAQ798x集成ADC将0 V至VREF的单极性单端信号转换成16位结果。VREF为基准电压,其是在外部产生,可在2.4 V至5.1 V范围内设置。必须配置ADC驱动器以转换输入源的输出范围,使其适合集成ADC的输入范围。

 工程师博客分享——全能DAQ ADAQ798x,为何要配置ADC驱动器?

ADAQ7980/ADAQ7988数据手册( ; )给出了ADC驱动器在单位增益配置下的性能,其中IN+引脚的电压输入为0 V至VREF。这种配置是最简单的设计(仅需要将IN-与AMP_OUT引脚短接起来!),可实现最佳噪声性能和功耗,但并非总是可行,因为很多传感器和信号源不符合ADC的输入范围。例如,工业应用常常涉及幅度高达20 VPP的双极性信号!幸运的是,只要增加几个无源元件,便可实现增益、衰减、单极性到双极性转换和有源滤波,使信号链可能无需使用其他放大器。

在未来的文章中,随着对配置方案的深入探索,我们需要牢记一些关键设计注意事项。例子包括:

* 功耗
* 系统噪声
* 大信号和小信号带宽
* 输入阻抗
* 建立特性
* 失真
* 失调误差
* 增益误差

每种应用对每个参数有不同的要求,但所有参数皆受ADC驱动器配置和所用元件影响。例如,使用大值电阻通常会降低功耗并提高输入阻抗,但会增加系统噪声、失真、失调和增益误差。我们将在未来的博客文章中考察与具体配置相关的各个参数。

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