許多數(shù)據(jù)采集、工業(yè)控制和儀表應(yīng)用都需要超高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC),而逐次逼近寄存器 (SAR) 轉(zhuǎn)換器則能完全滿足這一要求。然而,我們必須確保 SAR 轉(zhuǎn)換器周圍的外部電路也能勝任這一任務(wù),才能確保成功的轉(zhuǎn)換結(jié)果。對于 SAR 轉(zhuǎn)換器來說,需要特別注意的關(guān)鍵端子是其模擬信號輸入端——如果不加以重視,這些輸入引腳會產(chǎn)生穩(wěn)定性問題和電容電荷"反沖",從而導(dǎo)致轉(zhuǎn)換不準(zhǔn)確并延長信號采集時間。

在 SAR 轉(zhuǎn)換器應(yīng)用中,精確控制輸入信號的解決方案在于運(yùn)算放大器(運(yùn)放)的驅(qū)動。如搭配適當(dāng)?shù)妮敵?a target='_blank' class='arckwlink_none'>電阻和電容值,這些器件就是高分辨率、16 位和 20 位 SAR 轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)的高精度穩(wěn)健解決方案的基礎(chǔ)。

本文將簡要討論實現(xiàn)穩(wěn)定準(zhǔn)確的 SAR ADC 轉(zhuǎn)換的相關(guān)問題。然后,介紹一款合適的運(yùn)放來驅(qū)動 SAR ADC,并說明如何實現(xiàn)必要的輸入驅(qū)動電路。我們將以 Analog Devices 的解決方案為例進(jìn)行說明。

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SAR ADC 輸入電路

SAR ADC 驅(qū)動電路具有將 ADC 與其信號源隔離的運(yùn)算放大器(A1 和 A2)(圖 1)。在該電路中,Rext 通過"隔離"放大器的輸出級與 ADC 容性負(fù)載(CIN+ 和 CIN-)和 Cext 隔離來保持穩(wěn)定。Cext 和 CREF 為 ADC 提供了一個近乎完美的輸入源,可以吸收來自 IN+、IN- 和 REF 輸入端子的開關(guān)電荷注入。輸入端子 (IN+, IN-) 在轉(zhuǎn)換器的采集期間跟蹤輸入信號 (VSIG+, VSIG-) 的電壓,為 ADC 輸入采樣電容 CIN+ 和 CIN- 充電