怎樣得到高性能SAR ADC的所有代碼

　　單端 (或偽差分) LTC2369 系列不支持?jǐn)?shù)字增益壓縮，這是故意為之的，因?yàn)榫蛦味藛螛O性信號(hào)而言，接近零的性能通常是最重要。當(dāng)信號(hào)很小時(shí)，你恰恰最重視高性能 ADC 的精細(xì)分辨率和低噪聲性能。就差分 ADC 而言，當(dāng)兩個(gè)輸入相等時(shí)，就得到了“零”。就單極性單端 ADC 而言，當(dāng)輸入信號(hào)接地時(shí)，得到“零”。因此，為了實(shí)現(xiàn)這種接地連接，你的確需要放大器能擺動(dòng)至地。如果沒(méi)有外部負(fù)電源可用，那么 LTC6360 可以用來(lái)解圍。這款低噪聲、DC 準(zhǔn)確的高速運(yùn)算放大器內(nèi)部包括一個(gè)內(nèi)置的充電泵，該充電泵在芯片上產(chǎn)生一個(gè)小的負(fù)偏置電壓，以給輸出級(jí)供電。采用這種方式，輸出可以完全擺動(dòng)至 0V，而不會(huì)接近失真或限幅狀態(tài)。在高壓端，LTC6360 的輸出可以擺動(dòng)至大約 4.5V。你或者可以將這定義為最大信號(hào)，并滿足在 5V 基準(zhǔn)的滿標(biāo)度之 1dB 內(nèi)，或者使用 4.096V 基準(zhǔn)并在滿標(biāo)度范圍內(nèi)擺動(dòng)。后一種系統(tǒng)完全靠單一 5V 電源工作，甚至包括基準(zhǔn)本身 (參見(jiàn)圖 3)?！　?/p>本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/133138.htm

圖 3：LTC6360 運(yùn)算放大器包括一個(gè)內(nèi)置的超低噪聲充電泵，該充電泵允許輸出完全擺動(dòng)至 0V，而不會(huì)產(chǎn)生任何失真跡象。采用這種方式，可以開(kāi)發(fā)一個(gè)徹底的單電源系統(tǒng)，該系統(tǒng)仍然可以向 LTC2379-18 偽差分 ADC 提供相應(yīng)于滿標(biāo)度 (包括零) 范圍擺動(dòng)的電壓。這個(gè)例子使用了一個(gè) 4.096V 基準(zhǔn)，以便 LTC6655 基準(zhǔn) IC 也可以用 5V 模擬電源供電。

　　以上所有內(nèi)容均探討的是驅(qū)動(dòng) ADC 的運(yùn)算放大器的輸出擺幅。下面，我們應(yīng)該把注意力轉(zhuǎn)移到輸入擺幅限制上了。

　　有時(shí)，你想讓最后一級(jí)運(yùn)算放大器做的全部事情就是緩沖信號(hào)并將信號(hào)輸入到 ADC，而不提供任何增益或電平移動(dòng)。就一個(gè)配置為單位增益的運(yùn)算放大器而言，輸入擺幅與輸出是一樣大的。這里的問(wèn)題仍然是，如果你有范圍很寬的電源軌可用，例如 ±15V 或 -2V 至 +7V，那么不存在任何問(wèn)題。但是，如果你想用單一 5V 電源讓運(yùn)算放大器工作，那么有可能產(chǎn)生一種想法，即認(rèn)為所需做的所有工作僅是，在很多軌至軌輸入運(yùn)算放大器中選出一個(gè)，然后一切都將正常工作。不過(guò)，軌至軌輸入級(jí)實(shí)際上是由兩個(gè)并聯(lián)輸入級(jí)組成的：一個(gè)在輸入接近正軌時(shí)工作;另一個(gè)在輸入接近負(fù)軌 (或地) 時(shí)工作。這兩個(gè)輸入級(jí)每個(gè)都有自己的失調(diào)電壓。當(dāng)信號(hào)從一個(gè)輸入級(jí)轉(zhuǎn)換到另一個(gè)輸入級(jí)時(shí)，在“切換”點(diǎn)處會(huì)產(chǎn)生一個(gè)失調(diào)電壓階躍。這會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)轉(zhuǎn)移函數(shù)的非線性。你需要查看運(yùn)算放大器的數(shù)據(jù)表，以弄清楚是否在兩種狀態(tài)下都對(duì)失調(diào)進(jìn)行了微調(diào)。如果沒(méi)有進(jìn)行微調(diào)，那么非線性就可能對(duì) 16 位或 18 位 INL 性能有很大的不利影響。另一方面，LTC6360 在整個(gè)輸入工作范圍內(nèi)對(duì)失調(diào)進(jìn)行了嚴(yán)格的調(diào)整。結(jié)果，即使信號(hào)在 0V 至 4V 范圍內(nèi)擺動(dòng)時(shí)，仍然能保持諧波失真低于 -100dB，這個(gè)范圍涵蓋了切換點(diǎn)，就這款運(yùn)算放大器而言，切換點(diǎn)電壓約為 3.6V。

　　另一種降低運(yùn)算放大器輸入擺幅要求的方法是，采用負(fù)輸出配置的放大器。例如，如圖 4 所示，LT6350 的每一個(gè)運(yùn)算放大器都配置為負(fù)輸出，以便運(yùn)算放大器輸入的 DC 電壓保持在電源電壓范圍中間的某個(gè)部位。這樣，與輸入共模模式?jīng)]有問(wèn)題。諸如 LTC6362 等差分運(yùn)算放大器本身就總是負(fù)輸出。當(dāng)用于如圖所示的單端至差分轉(zhuǎn)換時(shí)，運(yùn)算放大器輸入確實(shí)有擺動(dòng)，但擺幅遠(yuǎn)小于信號(hào)本身的幅度。請(qǐng)注意，在每一個(gè)負(fù)輸出配置中，電路的輸入阻抗都是電阻性的，因此必須確保前面的電路能驅(qū)動(dòng)這個(gè)電阻?！　?/p>

圖 4：通過(guò)以負(fù)輸出模式配置 LT6350 的第一個(gè)運(yùn)算放大器，該 IC 的輸入電壓沒(méi)有變化，即使給這個(gè)電路加上一個(gè) ±10V 的信號(hào)。LTC2379-18 的數(shù)字增益壓縮將運(yùn)放輸出的 0.5V 至 4.5V 擺幅轉(zhuǎn)換為滿標(biāo)度，從而即使僅用單一電源供電，也可提供所有代碼。

　　總之，凌力爾特提供全線放大器解決方案，以使所需的信號(hào)進(jìn)入性能最高的 16 位和 18 位 ADC。