功耗僅為15.5mW的16位1MSPS模數(shù)轉換器

圖 5 LSB 中積分非線性與 1MSPS 輸出代碼的關系

當功耗受到限制時，噪聲優(yōu)化就變得困難了。在 ADS8329/30 上，通過將參考緩沖器移出 ADC，可以實現(xiàn)低噪聲。這就要求一個外部電容器能夠對由 ADC 電容器陣列引起的參考突波進行補償。如果這種電容器高至 216+1，那么在一個轉換期間該電容器的壓降會保持在 LSB 的一半以下。對于 ADS8329 而言，推薦使用 22uF 陶瓷電容器，以其 0805 尺寸和 X5R 質量，現(xiàn)在開始供貨。參考電壓應該具有一個良好的負載抑制，以便轉換器輸入的平均電流不會引起參考輸入壓降（該壓降超過了 LSB 的一半）

圖 6 DC 輸入電壓下 4096 代碼的代碼分布

除該參考電壓以外，內(nèi)部電容器也是一個主要的噪聲源。動態(tài)誤差校正允許較小的內(nèi)部調整誤差。這樣，就可以減少比較器帶寬。這兩個因素均限制了噪聲，因此就實現(xiàn)了一個 DC 輸入電壓的緊密噪聲分布（如圖 6 所示）。共計 4096 個采樣中的 4087 個采樣僅分布在 2 個代碼上面。

市場上有少數(shù)產(chǎn)品表現(xiàn)出更為緊密的噪聲分布，但是這些產(chǎn)品擁有全對稱、全差動輸入信號，其要求具有一個復雜的輸入結構。ADS8329/30 提供了簡單的單端輸入范圍，因此能夠使用成本更低的 CMOS 放大器，例如：OPA365。

良好的線性和噪聲性能還體現(xiàn)在 ADS8329/30 的 AC 性能上（能實現(xiàn)高達 93dB 的 SNR）。這種差分非線性將影響 SNR，同時積分非線性會引起諧波。圖 7 顯示了一個 10kHz 輸入頻率和 4096 采樣的 FFT，同時還證實具有低諧波失真。更高頻率時，總諧波失真 (THD) 取決于非線性輸入開關和內(nèi)部電容器。

這些非線性組件將會使 THD 迅速降低。在圖 8 中，這種變化得到了監(jiān)控。但是，相比一些頗具競爭力的產(chǎn)品，該下降趨勢不那么劇烈。在其內(nèi)部，使用了一種非常特殊的開關結構，以便使這些非線性開關位于一個低阻抗工作點上。這就大大降低了開關的影響。

圖 7 顯示一個 10kHz 輸入信號的 4096 采樣 FFT

單通道ADS8329和雙通道ADS8330既不是市場上最快的 SAR 轉換器也沒有提供最低的噪聲性能，但是它們是一種非常獨特的最低功耗、高速、低噪聲和良好線性度的組合。這就使它們特別適合于那些重視低功耗和高性能的各種應用，例如：手持終端設備或多通道同步采樣應用等。

圖 8 總諧波失真與輸入頻率的關系