怎样获得高性能SAR ADC所有代码

作者：时间：2012-05-16 来源：网络收藏

单端（或伪差分）LTC2369系列不支持数字增益压缩。这是有意为之的，因为就单端单极性信号而言，接近零的性能通常最为重要。当信号很小时，您恰恰最重视高性能 ADC的精细分辨率和低噪声性能。就差分ADC而言，当两个输入相等时，就得到了“零”。就单极性单端ADC而言，当输入信号为地时，便得到“零”。因此，为了实现这种连接，您确实需要放大器能摆动到地。如果没有外部负电源可用，那么LTC6360可以用来解围。这款低噪声、高DC精度的高速运算放大器包括一个内置的片上充电泵，该充电泵在芯片上产生一个小的负偏置电压，给输出级供电。采用这种方式，输出可以完全摆动到0V，而不会接近失真或限幅状态。在高压侧，LTC6360的输出可以摆动至约4.5V。您或者可以将此定义为最大信号，并满足在5V基准的满标度的1dB内，或者使用4.096V基准并在满标度范围内摆动。后一种系统完全靠单一5V电源工作，甚至包括基准本身（图3）。

图3：LTC6360运算放大器包括一个片上的超低噪声充电泵，该充电泵允许输出完全摆动至0V，而不会产生任何失真迹象。采用这种方式，便可以开发一个完全的单电源系统，该系统仍然可以向LTC2379-18伪差分ADC提供满标度（包括零）范围摆动的电压。这个例子使用了一个4.096V基准，以便LTC6655基准IC也可以用5V模拟电源供电。

以上所有内容均探讨了驱动ADC的运算放大器的输出摆幅。下面，我们应该把注意力转移到输入摆幅的限制上了。

有时，您想让最后一级运算放大器做的事情，就是缓冲信号并输入到ADC，而不提供任何增益或电平移动。就一个配置为单位增益的运算放大器而言，输入摆幅与输出相同。这里的问题仍然是，如果您有范围很宽的电源轨可用（例如，±15V或-2V~+7V），那将不存在任何问题。但是，如果您想用单一5V电源使运算放大器工作，那么有可能产生一种想法，即认为所需做的所有工作是，在很多轨到轨输入运算放大器中选出一个，然后一切都将正常工作。不过，轨到轨输入级实际上是由两个并联输入级组成的：一个在输入接近正轨时工作；另一个在输入接近负轨（或地）时工作。这两个输入级每个都有自己的失调电压。当信号从一个输入级转换到另一个输入级时，在“切换”点会产生一个失调电压阶跃。这会导致系统传递函数的非线性。您需要查看运算放大器的数据表，以弄清在两种状态下，是否都对失调进行了微调。如果没有进行微调，那么非线性就可能对16位或18位INL性能有很大的不利影响。在另一方面，LTC6360在整个输入工作范围内对失调进行了严格的调整。结果，即使信号在0V~4V范围内摆动时，谐波失真仍然能保持低于-100dB。这个范围涵盖了切换点，就这款运算放大器而言，切换点电压约为3.6V。

另一种降低运算放大器输入摆幅要求的方法是，采用反相配置的放大器。例如，如图4所示，LT6350的每一个运算放大器都配置为反相，以便运算放大器输入的DC电压保持在电源电压范围中间的某个部位。这样，输入共模没有任何问题。诸如LTC6362的差分运算放大器本身就总是反相的。当用于如图所示的单端到差分转换时，运算放大器输入确实有摆动，但摆幅远小于信号本身的幅度。请注意，在每一个反相配置中，电路的输入阻抗都是电阻性的，因此必须确保前面的电路能驱动这个电阻。