16位、100kSPS逐次逼近型ADC系統(tǒng)

AD8641配置為單位增益緩沖器，并且它與AD7988-1之間有一個(gè)截止頻率為93 kHz的RC濾波器（634 Ω，2.7 nF）。濾波器允許使用諸如AD8641等噪聲更高的放大器，在28 nV/√Hz下依然具有低得多的功耗。與ADC的規(guī)格相比，以更高的噪聲換取更低功耗的代價(jià)僅是系統(tǒng)的信噪比（SNR）性能下降了2.5 dB。相對(duì)于數(shù)據(jù)手冊(cè)中推薦的數(shù)值（20 Ω），更高的R值（634 Ω）表示AD8641可以驅(qū)動(dòng)2.7 nF的大容量輸入電容。更高的R值可將最大輸入帶寬限制為1 kHz，使得失真較低。

對(duì)于最高1 kHz的輸入，這與AD8641的16位失真性能（THD低于-100 dBc）差不多。超過(guò)1 kHz會(huì)加劇失真，因此不建議在更高的輸入頻率下使用該電路，而由于較長(zhǎng)的建立時(shí)間，亦不建議在多路復(fù)用器應(yīng)用中使用該放大器。注意，相對(duì)于正電源電壓而言，AD8641需要至少2 V的輸入裕量。輸出級(jí)以軌到軌方式工作。

性能結(jié)果

本電路的目的是在最高1 kHz的給定輸入頻率范圍、100 kSPS的采樣速率情況下，以盡可能最低的ADC驅(qū)動(dòng)器功耗水平提供良好的交流性能。圖2顯示1 kHz輸入信號(hào)下的電路性能FFT圖。信噪比（SNR）為88.5 dB，總諧波失真（THD）為-103 dB。相比91 dB的規(guī)格，AD7988-1信噪比（SNR）下降的主要原因是AD8641具有比ADA4841-1的2 nV/√Hz更高的噪聲，為28 nV/√Hz?？傁到y(tǒng)功耗為7.35 mW，其中：ADC為0.7 mW，放大器為2 mW，基準(zhǔn)電壓源為4.65 mW。這說(shuō)明相對(duì)于ADA4841-1的12 mW，它可降低58%的功耗，總系統(tǒng)功耗為17.35 mW。

圖2. 使用AD8641放大器驅(qū)動(dòng)AD7988-1的系統(tǒng)電路性能

圖3顯示系統(tǒng)總諧波失真（THD）以及信噪比（SNR）如何隨著輸入頻率超過(guò)~1 kHz而下降。這是由于放大器失真導(dǎo)致的，可從圖4中的總諧波失真加噪聲（THD+N）與頻率的關(guān)系曲線看出。

圖3. AD8641放大器驅(qū)動(dòng)AD7988-1時(shí)，總諧波失真（THD）和信噪比（SNR）與輸入頻率的關(guān)系

圖4. AD8641放大器的總諧波失真加噪聲（THD+N）與輸入頻率的關(guān)系

常見(jiàn)變化

AD8641放大器可用于驅(qū)動(dòng)高速、引腳兼容型ADC，如AD7988-5和AD7980，但僅在不超過(guò)100 kSPS的較低采樣速率下才有效。OP1177放大器能夠以雙倍的電流（400 μA）驅(qū)動(dòng)AD7988-1，在4 kHz以下具有更佳的失真性能；并且由于噪聲更低，從而信噪比（SNR）也更佳（90 dB）。

電路評(píng)估與測(cè)試

設(shè)備要求（可以用同等設(shè)備代替）