16位、100kSPS逐次逼近型ADC系統(tǒng)

AD7988-1 16位、100 kSPS PulSAR ADC

AD8641低功耗、軌到軌輸出精密單通道JFET運(yùn)算放大器

ADR435超低噪聲XFET 5.0 V基準(zhǔn)電壓源，具有吸電流和源電流能力

評(píng)估和設(shè)計(jì)支持

電路評(píng)估板

CN-0306電路評(píng)估板（EVAL-CN0306-SDPZ）

系統(tǒng)演示平臺(tái)（EVAL-SDP-CB1Z）

設(shè)計(jì)和集成文件

原理圖、布局文件、物料清單

電路功能與優(yōu)勢(shì)

圖1中的電路采用16位、100 kSPS逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）系統(tǒng)，集成驅(qū)動(dòng)放大器，針對(duì)最高1 kHz輸入信號(hào)和100 kSPS采樣速率、功耗低至7.35 mW的系統(tǒng)而優(yōu)化。

這種方法對(duì)于便攜式電池供電、要求低功耗的多通道應(yīng)用極為有用。它還為那些兩次轉(zhuǎn)換突發(fā)之間的大部分時(shí)間ADC都處于空閑狀態(tài)的應(yīng)用提供了優(yōu)勢(shì)。

通常，選擇高性能逐次逼近型ADC的驅(qū)動(dòng)放大器處理寬范圍的輸入頻率。然而，當(dāng)某個(gè)應(yīng)用需要更低的采樣速率時(shí)，便可節(jié)省大量功耗，因?yàn)榻档筒蓸铀俾蕰?huì)相應(yīng)地降低ADC功耗。

若要完全利用通過降低ADC采樣速率使功耗下降的優(yōu)勢(shì)，則需要使用低帶寬、低功耗放大器。例如，推薦80 MHz的ADA4841-1運(yùn)算放大器（10 V時(shí)功耗為12 mW）與AD7988-1 16位逐次逼近型寄存器（SAR） ADC（100 kSPS時(shí)功耗為0.7 mW）一同使用。包括ADR435基準(zhǔn)電壓源（7.5 V時(shí)功耗為4.65 mW）在內(nèi)的總系統(tǒng)功耗在100 kSPS時(shí)為17.35 mW。

對(duì)于最高1 kHz的輸入帶寬和100 kSPS的采樣速率，AD8641 3MHz運(yùn)算放大器（10 V時(shí)功耗為2 mW）可提供出色的信噪比（SNR）和總諧波失真（THD）性能，并且在100 kSPS時(shí)可將總系統(tǒng)功耗從17.35 mW降低至7.35 mW，降幅達(dá)58%。

圖1. 使用AD8641低功耗放大器驅(qū)動(dòng)AD7988-1 ADC的系統(tǒng)電路圖（原理示意圖：未顯示所有連接）

電路描述

該電路包含AD7988-1 ADC、AD8641放大器和ADR435基準(zhǔn)電壓源。AD7988-1是一款16位、100 kSPS SAR ADC，其低功耗可隨采樣速率調(diào)整，100 kSPS時(shí)功耗為0.7 mW。除了低功耗，它還具有業(yè)界領(lǐng)先的交流性能：SNR = 91 dB，THD = -114 dBc。

驅(qū)動(dòng)放大器采用AD8641低功耗、精密器件，其電源電流為200 μA，增益帶寬積為3 MHz。AD8641可采用5 V至26 V的電源供電。ADC的基準(zhǔn)電壓源采用ADR435，這是一款高精度、低噪聲、5 V XFET基準(zhǔn)電壓源。低電源電流（620 μA）時(shí)，ADR435具有極低的