如何處理高電壓輸入?yún)s不損失SNR

要找到能和模擬輸入范圍一致，同時具有適量輸入、大小符合所需和正確采樣速度的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器（ADC）往往相當(dāng)困難。特別是系統(tǒng)設(shè)計師在采用寬電壓波動時，要考慮到縮小驅(qū)動ADC滿量程的輸入訊號將大幅降低訊號噪聲比（SNR）。本文將探討影響SNR損耗的因素，以及如何能將其量化，更重要的是如何將它最小化。

附圖 ：參考設(shè)計架構(gòu)

在使用模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器做設(shè)計時，一個最普遍的誤解是縮小輸入訊號來驅(qū)動ADC的滿量程刻度將大幅縮減訊號噪聲比。正在進(jìn)行寬電壓波動設(shè)計的工程師應(yīng)特別關(guān)注這個問題。另外，一些針對低壓輸入（5V或以下）提供比高壓輸入更寬廣電壓范圍的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器也加劇了此一問題。更高的供應(yīng)電壓通常會導(dǎo)玫較高功耗，并提升板級設(shè)計的復(fù)雜性，舉例來說，它們可能會需要更多的去耦電容。

許多來自傳感器或系統(tǒng)的訊號都是高電壓和雙極的；舉例來說，±10V已經(jīng)被廣泛運(yùn)用。然而，也有簡單的方法可用于驅(qū)動訊號通過模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，目前已經(jīng)有整合高壓模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的解決方案，可處理更大滿量程輸入而不會損失SNR。這些解決方案通常需要額外的高壓輸入以適應(yīng)輸入范圍，但會損失相當(dāng)可觀的功率。這些高壓模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的可用訊號調(diào)理（運(yùn)算放大器）解決方案選擇也很少。如果訊號必須結(jié)合高壓和低壓輸入而進(jìn)行多任務(wù)處理，那么整個設(shè)計將會給得更加昂貴。