模數(shù)轉(zhuǎn)換(adc) 文章進(jìn)入模數(shù)轉(zhuǎn)換(adc)技術(shù)社區(qū)

高速ADC 的電源設(shè)計(jì)

　　系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員正面臨越來(lái)越多的挑戰(zhàn)，他們需要在不降低系統(tǒng)組件(例如：高速數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器)性能的情況下讓其設(shè)計(jì)最大程度地節(jié)能。設(shè)計(jì)人員們可能會(huì)轉(zhuǎn)而采用許多電池供電的應(yīng)用(例如：某種手持終端、軟件無(wú)線設(shè)備或便攜式超聲波掃描儀)，也可能會(huì)縮小產(chǎn)品的外形尺寸，從而需要尋求減少發(fā)熱的諸多方法?！　O大降低系統(tǒng)功耗的一種方法是對(duì)高速數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器的電源進(jìn)行優(yōu)化。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)和工藝技術(shù)的一些最新進(jìn)展，讓許多新型ADC可以直接由開(kāi)關(guān)電源來(lái)驅(qū) 動(dòng)，從而達(dá)到最大化功效的目的?！　∠到y(tǒng)
關(guān)鍵字： ADC LDO

更高的集成度、更低的成本需要更深入的系統(tǒng)理解

　　行業(yè)分析師們一致認(rèn)為未來(lái)系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)是移動(dòng)便攜、"綠色"節(jié)能，以及在終端設(shè)備中集成更多的傳感器。這種發(fā)展趨勢(shì)，要求模數(shù) (ADC) 轉(zhuǎn)換器和數(shù)模 (DAC) 轉(zhuǎn)換器具有更多的通道數(shù)、更高的速度和性能，同時(shí)還要求更低的功耗預(yù)算、更小的尺寸以及更低的成本?！　「鞔髷?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器廠商通過(guò)制造更多集成了其他電路組件的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器對(duì)這些需求做出了積極的響應(yīng)。盡管在許多微處理器內(nèi)核周?chē)写罅康耐鈬O(shè)備，一些性能需求正推動(dòng)許多特殊模擬前端或者其他模擬"
關(guān)鍵字： TI ADC

詳解如何設(shè)置高速ADC的共模輸入范圍

　　本文根據(jù)一個(gè)實(shí)用的電路設(shè)計(jì)闡述了如何設(shè)置高速ADC MAX1196的共模輸入范圍?！　≥斎牍材ｋ妷悍秶?Vcm)對(duì)于包含了基帶采樣和高速ADC的通信接收機(jī)設(shè)計(jì)非常重要，尤其是采用直流耦合輸入、單電源供電的低壓電路。對(duì)于單電源供電電路，饋送到放大器和ADC的輸入信號(hào)應(yīng)該偏置在Vcm范圍以內(nèi)的直流電平，能夠消除放大器和ADC設(shè)計(jì)的一大屏障，因?yàn)椴槐卦?V保持低失真和高線性度?！　≈苯酉伦冾l結(jié)構(gòu)的無(wú)線通信接收機(jī)通常采用差分、直流耦合方式與ADC連接。這種電路包含一個(gè)零中頻(ZIF)結(jié)構(gòu)，具有一個(gè)R
關(guān)鍵字： ADC MAX1196

精確的數(shù)據(jù)采集？全是相對(duì)的

　　“聰明的人解決問(wèn)題，智慧的人避免問(wèn)題?！薄?阿爾伯特·愛(ài)因斯坦　　愛(ài)因斯坦也許也會(huì)愛(ài)上模擬設(shè)計(jì)，因?yàn)槠渲锌倳?huì)涉及一些相對(duì)論。例如在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，精確度是相對(duì)于數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器參考電壓的?！　‘?dāng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC) 不含內(nèi)部參考時(shí)，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)就需要外部電壓參考電路。讓電路板及系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)人員非?？鄲赖氖? 這通常是精確數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)性能不佳的源頭。ADC的轉(zhuǎn)換精度基于這些電路為ADC提供的精確電壓?！　『孟⑹怯腥齻€(gè)重要組件可幫助優(yōu)化外部參考電路，提高 ADC 性能。它們分別是：電壓參考、參考驅(qū)動(dòng)器放大器和
關(guān)鍵字：數(shù)據(jù)采集 ADC

"驅(qū)動(dòng) ADC 輸入" 時(shí)的第一經(jīng)驗(yàn)法則

　　工程師們喜歡通過(guò)多種方法簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)流程。我最喜歡的是一直采用低阻抗電源驅(qū)動(dòng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC) 輸入。為什么我會(huì)對(duì)這種方法情有獨(dú)鐘?因?yàn)樗蔀榫_數(shù)據(jù)采集模塊帶來(lái)諸多優(yōu)勢(shì)?！　∥覀兪紫葋?lái)看一種常見(jiàn)應(yīng)用，其中需要將高電壓信號(hào)源進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換，將其轉(zhuǎn)換為所需的 ADC 輸入范圍。圖 1 中的簡(jiǎn)單分壓器可用來(lái)解決該問(wèn)題，即將 +/-5V 信號(hào)電平轉(zhuǎn)換為 0-5V。該分壓器的等效阻抗 Req等于 R1 與 R2 的并行結(jié)合?！　∧敲?，這種有限電源阻抗會(huì)如何影響數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)?　　圖1　　高電源阻抗會(huì)在數(shù)據(jù)采集過(guò)程
關(guān)鍵字： ADC SNR

想了解 ADC 的非線性度嗎？揭開(kāi)地毯看一看:)

　　上周，我把家里的地毯換成了木制地板。在移除客廳樓梯的地毯后，我注意到原本“一致”的樓梯臺(tái)階的進(jìn)深寬度其實(shí)很不均勻。對(duì)此，我感到非常驚奇，因?yàn)檫@么多年來(lái)我上上下下卻從未注意到臺(tái)階是不均勻的。這是因?yàn)榈靥航^妙地掩蓋了這個(gè)問(wèn)題?！　∫晕視?shū)呆子式的思維方式，這件讓我不禁想到了高分辨率 SAR 模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC) 的問(wèn)題。我原本以為我家的樓梯是均勻的，就像具有完美對(duì)稱的量化步進(jìn)的無(wú)噪聲 ADC 的理想轉(zhuǎn)換函數(shù)一樣。圖 1 顯示了 3 位 ADC 的實(shí)例情況?！　D1.ADC 轉(zhuǎn)換函數(shù)——“均勻一致的樓梯”　
關(guān)鍵字： ADC SAR

理解逐次逼近寄存器型ADC：與其它類型ADC的架構(gòu)對(duì)比

　　本文說(shuō)明了SAR ADC的工作原理，采用二進(jìn)制搜索算法，對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。本文還給出了SAR ADC的核心架構(gòu)，即電容式DAC和高速比較器。最后，對(duì)SAR架構(gòu)與流水線、閃速型以及Σ-Δ ADC進(jìn)行了對(duì)比?！　≈鸫伪平拇嫫餍?SAR)模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)是采樣速率低于5Msps (每秒百萬(wàn)次采樣)的中等至高分辨率應(yīng)用的常見(jiàn)結(jié)構(gòu)。SAR ADC的分辨率一般為8位至16位，具有低功耗、小尺寸等特點(diǎn)。這些特點(diǎn)使該類型ADC具有很寬的應(yīng)用范圍，例如便攜/電池供電儀表、筆輸入量化器、工業(yè)控制和數(shù)據(jù)/信號(hào)采
關(guān)鍵字： ADC SAR

正確選擇轉(zhuǎn)換器需考慮的九項(xiàng)ADC技術(shù)指標(biāo)

　　分辨率，可能是最易被誤解的技術(shù)指標(biāo)，它表示輸出位數(shù)，但不提供性能數(shù)據(jù)。部分?jǐn)?shù)據(jù)手冊(cè)會(huì)列出有效位數(shù)(ENOB)，它使用實(shí)際SNR測(cè)量來(lái)計(jì)算轉(zhuǎn)換器的有效性。一種更加有用的轉(zhuǎn)換器性能指標(biāo)是噪聲頻譜密度(NSD)，單位為dBm/Hz或HznV。NSD可以通過(guò)已知的采樣速率、輸入范圍、SNR和輸入阻抗計(jì)算得出(dBm/Hz)。已知這些參數(shù)，便可選擇一款轉(zhuǎn)換器來(lái)匹配前端電路的模擬性能，這種選擇ADC的方法比僅僅列出分辨率更有效。　　許多用戶還會(huì)考慮雜散和諧波性能，這些都與分辨率無(wú)關(guān)，但轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)人員一般要調(diào)整
關(guān)鍵字： ADC PSR

ADC精度(II)：解釋總不可調(diào)整誤差

　　曾經(jīng)想到過(guò)ADC的TUE技術(shù)規(guī)格中的“總”代表什么嗎?他是不是簡(jiǎn)單到將ADC數(shù)據(jù)表的所有DC誤差技術(shù)規(guī)格(即偏移電壓，增益誤差，INL)相加，還是要更復(fù)雜一些?事實(shí)上，TUE是總系統(tǒng)誤差相對(duì)于ADC工作輸入范圍的比率?！　「_切地說(shuō)，TUE是單位為最低有效位 (LSB) 的DC誤差技術(shù)規(guī)格。最低有效位 (LSB) 代表ADC的實(shí)際和理想傳遞函數(shù)之間的最大偏離。這個(gè)技術(shù)規(guī)格假定未執(zhí)行系統(tǒng)級(jí)校準(zhǔn)。在概念上，TUE是ADC運(yùn)行方式中以下非理想類型數(shù)值的組合：　　偏移誤
關(guān)鍵字： ADC 分辨率

ADC精度(I)：精度與分辨率是一回事嗎？

　　今天的博文詳述了這兩個(gè)概念間的差異。我們將在一系列帖子中深入研究造成ADC不準(zhǔn)確的主要原因?！　DC的分辨率被定義為輸入信號(hào)值的最小變化，這個(gè)最小數(shù)值變化會(huì)改變數(shù)字輸出值的一個(gè)數(shù)值。對(duì)于一個(gè)理想ADC來(lái)說(shuō)，傳遞函數(shù)是一個(gè)步寬等于分辨率的階梯。然而，在具有較高分辨率的系統(tǒng)中(≥16位)，傳輸函數(shù)的響應(yīng)將相對(duì)于理想響應(yīng)有一個(gè)較大的偏離。這是因?yàn)锳DC以及驅(qū)動(dòng)器電路導(dǎo)致的噪聲會(huì)降低ADC的分辨率?！　〈送?，如果DC電壓被施加到理想ADC的輸入上并且執(zhí)行多個(gè)轉(zhuǎn)換的話，數(shù)字輸出應(yīng)該始終為同樣的代碼(由圖1中的
關(guān)鍵字： ADC 分辨率

驅(qū)動(dòng) ADC：放大器還是平衡-非平衡變壓器？

　　您有沒(méi)有考慮過(guò)采用差分放大器來(lái)替代 RF/IF 信號(hào)鏈路中的平衡-不平衡變壓器呢?如果沒(méi)有，那么您應(yīng)該考慮一下。雖然它們并不適用于所有的應(yīng)用，但是全差分放大器 (FDA) 提供了一些優(yōu)于平衡-不平衡變壓器的長(zhǎng)處。這里我們列出一些問(wèn)題，通過(guò)回答這些問(wèn)題可幫助您確定最適合您的設(shè)計(jì)的是平衡-不平衡變壓器還是 FDA?！　∑胶?不平衡變壓器常用于將單端信號(hào)轉(zhuǎn)換為差分信號(hào)，其可在不增加噪聲的同時(shí)保持優(yōu)良的失真指標(biāo)。用于高速、差分輸入模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC
關(guān)鍵字：放大器 ADC

SAR ADC輸入類型間的性能比較-II

　　我們繼續(xù)講解與逐次逼近寄存器 (SAR) 數(shù)模轉(zhuǎn)換器 (ADC) 輸入類型有關(guān)的內(nèi)容。在之前的部分中，我研究了輸入注意事項(xiàng)和SAR ADC之間的性能比較。在這篇帖子中，我們將看一看造成SAR ADC內(nèi)總諧波失真 (THD) 的源頭，以及他在不同的輸入類型間有什么不一樣的地方。　　THD影響　　讓我們首先看看諧波失真是如何被引入的。本質(zhì)上來(lái)說(shuō)，轉(zhuǎn)換器是一個(gè)非線性系統(tǒng)。如果系統(tǒng)完全線性，輸入“x”將在輸出上以線性的形式表現(xiàn)為“mx+c”。然而，由于采
關(guān)鍵字： SAR ADC

SAR ADC輸入類型間的性能比較- I

　　在選擇一個(gè)SAR ADC時(shí)所考慮的某些關(guān)鍵技術(shù)規(guī)格包括分辨率、通道數(shù)量、采樣率、電源范圍、功耗、數(shù)字接口和時(shí)鐘速度。但是諸如信噪比 (SNR) 和總諧波失真 (THD) 的噪聲和AC參數(shù)是怎樣的呢?這些參數(shù)會(huì)影響總體系統(tǒng)性能，并因此影響到SAR輸入類型的選擇。　　噪聲影響　　單端輸入：這些SAR只需要一條導(dǎo)線/電纜和一個(gè)單輸入驅(qū)動(dòng)器，如果有的話，連接至電源。需要注意的是，這些ADC測(cè)量相對(duì)于SAR自身接地的輸入信號(hào)。雖然這是最簡(jiǎn)單的配置，信號(hào)接地和SAR接地之間的誤差將影響準(zhǔn)確度。此外，從電源
關(guān)鍵字： SAR ADC

SAR ADC響應(yīng)時(shí)間 vs. 市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo): 有趣的類比

　　為了說(shuō)明他們之間的差異，我們來(lái)看看下面的類比：　　你是一位主要零售公司的市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)經(jīng)理。為了大大增加用戶基礎(chǔ)，你所在的這家公司打算啟動(dòng)一個(gè)全新的電子零售業(yè)務(wù)。為了啟動(dòng)這個(gè)業(yè)務(wù)，你確定了電子零售流程的3個(gè)基本步驟：　　1.理解用戶需求　　2.確定正確產(chǎn)品　　3.通過(guò)安全、外部的支付途徑來(lái)付費(fèi) 　　你監(jiān)督指導(dǎo)兩個(gè)團(tuán)隊(duì)，團(tuán)隊(duì)A和團(tuán)隊(duì)B，來(lái)設(shè)計(jì)電子零售門(mén)戶網(wǎng)站。為了保持高質(zhì)服務(wù)并且最大限度地提高利潤(rùn)，你為兩個(gè)團(tuán)隊(duì)設(shè)定了以下目標(biāo)：　　1.最大限度地增加每天的用戶訪問(wèn)量　　2.用戶滿意度評(píng)
關(guān)鍵字： SAR ADC

SAR ADC PCB布局布線：參考路徑

　　在設(shè)計(jì)一個(gè)高性能數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)時(shí)，勤奮的工程師仔細(xì)選擇一款高精度ADC，以及模擬前端調(diào)節(jié)電路所需的其他組件。在幾個(gè)星期的設(shè)計(jì)工作之后，執(zhí)行仿真并優(yōu)化電路原理圖，為了趕工期，設(shè)計(jì)人員迅速地將電路板布局布線組合在一起。一個(gè)星期之后，第一個(gè)原型電路板被測(cè)試。出乎預(yù)料，電路板性能與預(yù)期的不一樣。　　這種情景在你身上發(fā)生過(guò)嗎? 　　最優(yōu)PCB布局布線對(duì)于使ADC達(dá)到預(yù)期的性能十分重要。當(dāng)設(shè)計(jì)包含混合信號(hào)器件的電路時(shí)，你應(yīng)該始終從良好的接地安排入手，并且使用最佳組件放置位置和信號(hào)路由走線將設(shè)計(jì)分為模擬、數(shù)字和
關(guān)鍵字： ADC PCB