各行各業(yè)的數(shù)據(jù)采集：ADAQ7980 集成的靈活性

在向高通道密度邁進的過程中，許多系統(tǒng)設計人員正在尋找使用更少電路板面積同時滿足嚴格性能標準的數(shù)據(jù)采集解決方案。ADI公司通過其首個μModule系列迎頭應對這些挑戰(zhàn) 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，ADAQ7980和ADAQ7988。ADAQ798x系列將通用信號處理和調理模塊集成到系統(tǒng)級封裝（SiP）設計中，可實現(xiàn)高通道密度、簡化設計過程并提供出色的性能。

將ADC驅動器、關鍵無源元件和SAR ADC集成到單個封裝中，簡化了設計過程，減少了元件數(shù)量，提高了通道密度，同時保證了信號鏈性能。ADC驅動器配置也很靈活，使ADAQ798x能夠直接與具有不同輸入電壓和頻率范圍的傳感器和輸入源連接。這種靈活性使ADAQ798x適合各種工業(yè)、儀器儀表、通信和醫(yī)療保健應用。

本博客系列旨在幫助系統(tǒng)設計人員充分利用ADAQ798x系列的靈活前端，并展示如何對其進行配置以適合其應用。我們將研究常見且有用的ADC驅動器配置，如何使用外部無源元件實現(xiàn)它們，以及每種配置中需要注意的一些“陷阱”。

為什么要配置ADC驅動器？

ADC驅動器用于調理輸入信號，并充當信號源和SAR ADC的開關容性輸入之間的低阻抗緩沖器。ADAQ798x采用ADC驅動器的“兩全其美”方法，在提供信號鏈集成優(yōu)勢的同時，仍提供支持各種應用的設計靈活性。將ADC驅動器集成到ADAQ798x中可減少電路板面積，并消除選擇合適的放大器（有時令人生畏）的任務（如此處所述）。然而，ADC驅動器的配置仍然靈活，因為它的輸入和輸出直接路由到器件上的引腳，允許添加外部無源元件來實現(xiàn)增益、濾波等。這使得ADAQ798x能夠支持許多精密應用中的信號幅度和帶寬。

我們將在以后的文章中介紹ADAQ798x的幾種常見ADC驅動器配置選項。 不過，在詳細介紹這些配置之前，讓我們確定許多應用的ADC驅動器的一些常見設計考慮因素。首先，我們將從輸入電壓范圍開始：

ADAQ798x的集成ADC可將0 V至V的單極性單端信號轉換裁判到 16 位結果。V裁判是基準電壓，由外部產生，可在 2.4 V 至 5.1 V 范圍內設置。ADC驅動器必須配置為轉換輸入源的輸出范圍，以適應集成ADC的輸入范圍。

ADAQ7980/ADAQ7988數(shù)據(jù)手冊規(guī)定了單位增益配置中ADC驅動器的性能，其中IN+引腳上的電壓輸入為0 V至VREF.這種配置是最簡單的設計（它只需要將IN和AMP_OUT引腳短接在一起?。?，并實現(xiàn)了最佳的噪聲性能和功耗，但并不總是實用的，因為許多傳感器和源不遵守ADC的輸入范圍。工業(yè)應用，例如，經(jīng)常涉及幅度高達20 VPP的雙極性信號！幸運的是，通過增加一些無源元件，我們可以實現(xiàn)增益、衰減、雙極性到單極性轉換和有源濾波，從而可能消除信號鏈中對更多放大器的需求。

當我們在以后的帖子中深入研究一些配置選項時，我們需要牢記一些關鍵的設計注意事項。這些示例包括：

功耗

系統(tǒng)噪音

大信號和小信號帶寬

輸入阻抗

沉降特性

失真

失調誤差

增益誤差

每種應用的要求都不同，但所有要求都受到ADC驅動器配置和所用組件的影響。例如，使用大值電阻通常會降低功耗并增加輸入阻抗，但會增加系統(tǒng)噪聲、失真以及失調和增益誤差。我們將在以后的博客文章中檢查這些參數(shù)中的每一個，因為它們與特定配置有關。

審核編輯：郭婷