ADC在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中的研究及應(yīng)用

• 在AVDD和DVDD的引腳與地之間連接0.1µF陶瓷電容，電容須靠近器件放置，以便降低寄生電感。

• 每個(gè)PCB板的AVDD和DVDD引腳至少增加一個(gè)10µF去耦電容。

• 采用兩個(gè)電源平面分別連接所有AVDD和DVDD。

• MAX11046模擬接口側(cè)的AVDD電源平面和DVDD電源平面最好遠(yuǎn)離器件的數(shù)字接口引線。

(a) 對(duì)用戶的DAS PCB進(jìn)行測(cè)試得到的直方圖，PCB布板不合理

(b) 對(duì)用戶的PCB進(jìn)行改進(jìn)后測(cè)試得到的輸出直方圖

(c) Maxim DAS的輸出直方圖

圖5 測(cè)試結(jié)果

測(cè)試結(jié)果

圖5提供了基于MAX11046多芯片、多通道、同時(shí)采樣DAS工業(yè)原型機(jī)的一些測(cè)試結(jié)果。采用精密的2.048V直流基準(zhǔn)作用在DAS的MAX11046輸入端。ADC輸出轉(zhuǎn)換結(jié)果的范圍為±32768。圖5(a)是對(duì)用戶提供的一個(gè)PCB原型進(jìn)行測(cè)試的結(jié)果，該設(shè)計(jì)違反了電源布局和輸入信號(hào)完整性的布板原則。測(cè)試數(shù)據(jù)和直方圖顯示，噪聲/干擾使DAS的有效位降至大約11.5。由于直方圖測(cè)試模板不穩(wěn)定，也反映了測(cè)量的不可預(yù)期性。

圖5(b)是對(duì)用戶的PCB布局進(jìn)行改進(jìn)后的測(cè)試結(jié)果，采取了本文介紹的電源/地布局規(guī)則和保持輸入信號(hào)完整性的處理方案。從測(cè)試結(jié)果和直方圖可以看出，性能得到改善，DAS系統(tǒng)的有效位達(dá)到13.5。在此測(cè)試期間，直方圖具有可重復(fù)性，反映了測(cè)量的穩(wěn)定性。

圖5(c)是在相同測(cè)試條件下，在同一實(shí)驗(yàn)室對(duì)Maxim DAS的測(cè)試結(jié)果。測(cè)試結(jié)果和直方圖顯示，DAS的有效位達(dá)到大約14。該測(cè)試中，直方圖具有非常好的可重復(fù)性，反映了測(cè)試的穩(wěn)定性和Maxim布板、設(shè)計(jì)配置的優(yōu)勢(shì)。

結(jié)語(yǔ)

為了達(dá)到DAS設(shè)計(jì)指標(biāo)以及ADC數(shù)據(jù)手冊(cè)發(fā)布的指標(biāo)，需要遵循嚴(yán)格的設(shè)計(jì)原則。這些設(shè)計(jì)考慮包括：LPF濾波器、低噪聲緩沖器和基準(zhǔn)選擇、組件布局、PCB布局以及電源噪聲/紋波的濾波等。注意了這些設(shè)計(jì)原則，即可獲得新一代高性能ADC的優(yōu)異結(jié)果。