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在16位、100kSPS数据采集系统中实现低功耗和高性能

作者: 时间:2013-10-16 来源:网络 收藏
G-BOTTOM: 0px; MARGIN: 0px 0px 20px; WORD-SPACING: 0px; FONT: 14px/25px 宋体, arial; TEXT-TRANSFORM: none; COLOR: rgb(0,0,0); TEXT-INDENT: 0px; PADDING-TOP: 0px; WHITE-SPACE: normal; LETTER-SPACING: normal; webkit-text-size-adjust: auto; orphans: 2; widows: 2; webkit-text-stroke-width: 0px">表1中显示了为每个贡献元件计算和测得的典型电源电流。ADC数字接口的VIO电源可以忽略不计,因此不包括在内。测得电流与计算值的比较非常有利;无源元件可能引起小差异,使电源电流略不同于典型数据手册规格。

表1. 计算和测得的电源电流贡献

在16位、100kSPS数据采集系统中实现低功耗和高性能

使用低值基准电压时, AD7988-1 ADC的交流性能会有所下降。图2中显示了这一性能下降,其中信噪比、信纳比(SINAD)和有效位数(ENOB)均显示为基准电压的函数。请注意,对于2.5 V基准电压,预计SNR性能约为86 dB至87 dB。

在16位、100kSPS数据采集系统中实现低功耗和高性能

图2. AD7988-1 ADC SNR、SINAD和ENOB与基准电压的关系

电路测量结果如图3所示。86.17 dB的SNR性能与2.5 V基准电压的预计效果相当,如上文图2所示。

图3

图3. 在10 kHz输入音下测得的100 kSPS采样速率的交流性能,SNR = 86.17 dB

常见变化

PulSAR®系列的其它引脚兼容16位ADC提供更高的采样速率: AD7988-5 (500 kSPS)、AD7980 (1 MSPS)和 AD7983 (1.33 MSPS)。请注意,采样速率越高,功耗越高。或者,如果需要更高的分辨率,合适的引脚兼容器件有 AD7691 (18位,250 kSPS)、AD7690 (18-bit, 400 kSPS), AD7982 (18位,1 MSPS差分输入)、 AD7984 (18位,1.33 MSPS)。

对于更高的输入电压范围,请为基准电压源和ADC驱动器选择更高的基准电压和更高的电压供电轨。

图4中显示了 AD7988-5 (16位,500 kSPS)ADC在相似条件下的动态性能;不过采样速率为500 kSPS。SNR等于86.37dB。

图4

使用500 kSPS AD7988-5 ADC在10 kHz输入音下测得的500 kSPS采样速率的交流性能,SNR = 86.37 dB

添加输入共模电压偏置放大器

在交流耦合应用中,输入信号必须偏置,以便使其位于ADC输入范围(2.5 V基准电压为0 V至2.5 V)的中心。图5所示电路解决了此共模信号要求。

许多放大器在此应用中可用于缓冲目的。 AD8031 是一款单电源电压反馈型放大器



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