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SAR基準(zhǔn)電壓源分為內(nèi)部與外部
內(nèi)部基準(zhǔn)電壓源
易于使用
節(jié)省空間
外部基準(zhǔn)電
無(wú)與ADC集成的基準(zhǔn)電壓源
最佳性能（噪聲、ppm/C漂移和初始精度）
可能獲得更好的功效/多個(gè)ADC
SAR基準(zhǔn)電壓輸入
REF是開(kāi)關(guān)電容輸入
每一位電容ADC在位檢驗(yàn)過(guò)程中均會(huì)切換至REF
電荷再分配會(huì)導(dǎo)致從REF吸取電荷
動(dòng)態(tài)電流負(fù)載
吞吐速率的函數(shù)
內(nèi)部位檢驗(yàn)時(shí)鐘的函數(shù)
MSB需要最大電荷
使用500歐姆電阻測(cè)得的電流
電流尖峰高達(dá)2.5mA
需要大儲(chǔ)能電容，以獲得穩(wěn)定的基準(zhǔn)電壓
通常為10uF或以上
減少基準(zhǔn)電壓源驅(qū)動(dòng)時(shí)的負(fù)擔(dān)
基準(zhǔn)電壓源電路在轉(zhuǎn)換之間為儲(chǔ)能電容充電
ADC基準(zhǔn)電流規(guī)定為特定吞吐速率時(shí)的平均電流
平均電流與吞吐速率成比例
基準(zhǔn)電壓輸出驅(qū)動(dòng)
帶隙基準(zhǔn)電壓源可以包含緩沖器（ADR43X、ADR45XX）
否則，可以使用合適的運(yùn)放
電流負(fù)載應(yīng)使基準(zhǔn)電壓下降小于0.5lsb
突發(fā)模式工作是最差的情況
基準(zhǔn)電壓源的輸出電流大于總基準(zhǔn)輸入電流的平均值
基準(zhǔn)電壓源的吸電流能力
在故障條件下，ADC輸入可能會(huì)超過(guò)基準(zhǔn)電壓
ADC驅(qū)動(dòng)器從更寬電軌運(yùn)行
電流/電荷釋放到REF節(jié)點(diǎn)
基準(zhǔn)電壓源電路需要吸電流功能（ADR43X，ADR45XX）
放電超過(guò)REF電容上的電壓
在故障過(guò)程中吸取ADC驅(qū)動(dòng)器電流
老的基準(zhǔn)電壓源可能沒(méi)有吸電流功能，僅有源電流功能
基準(zhǔn)電壓源緩沖器
當(dāng)Ref驅(qū)動(dòng)不足或uPower Ref時(shí)使用
用于驅(qū)動(dòng)多個(gè)ADC
典型單位增益配置
低噪聲
驅(qū)動(dòng)大電容負(fù)載（10uF）
頻率范圍內(nèi)的低輸出阻抗
大儲(chǔ)能電容可處理高頻紋波
取決于吞吐速率
緩沖器可處理低頻紋波
輸入信號(hào)帶寬
驅(qū)動(dòng)多個(gè)ADC的基準(zhǔn)電壓緩沖器
每個(gè)電路板/系統(tǒng)一個(gè)基準(zhǔn)電壓源
同步采樣型應(yīng)用
每一個(gè)SAR ADC均具有其自己的儲(chǔ)能電容
盡可能靠近REF引腳放置
星型連接至緩沖器，使串?dāng)_最小
緩沖器必須在大電容負(fù)載的情況下保持穩(wěn)定
緩沖器必須具有充足的電流驅(qū)動(dòng)能力
基準(zhǔn)電壓源補(bǔ)償和噪聲
緩沖器噪聲
同樣地，也可以估計(jì)緩沖器的噪聲
需要估計(jì)在10uF負(fù)載（~16KHz）情況下的帶寬
緩沖器噪聲影響~2.4uV
基準(zhǔn)電壓源通常是主要噪聲源
假設(shè)選擇噪聲相對(duì)較低的緩沖器
如果使用緩沖器，則可通過(guò)RC對(duì)基準(zhǔn)電壓噪聲進(jìn)行限帶處理
可使用極低的截止頻率（耦合100Hz）
溫度/時(shí)間漂移
以mV指定的基準(zhǔn)電壓源的初始精度
多數(shù)系統(tǒng)常常校準(zhǔn)
基準(zhǔn)電壓值中的漂移顯示為ADC增益誤差
多數(shù)良好的基準(zhǔn)電壓漂移《10ppm/C
ADR45XX系列漂移《2ppm/C
增加系統(tǒng)誤差預(yù)算
基準(zhǔn)問(wèn)題–“粘連位”
設(shè)計(jì)不佳的基準(zhǔn)電壓電路顯示為“粘連位”
由于噪聲，SAR做出錯(cuò)誤的位判斷
相同的代碼不斷重復(fù)，而輸入不斷變化
低位中的所有零或所有
在接近滿量程的輸入端更重要
常見(jiàn)原因
儲(chǔ)能電容的布局和大小
驅(qū)動(dòng)強(qiáng)度不足/高輸出阻抗
基準(zhǔn)電壓噪聲/基準(zhǔn)電壓緩沖器太大
布局考量
儲(chǔ)能電容布局至關(guān)重要
盡量靠近ADC基準(zhǔn)引腳
使用寬走線連接
低阻抗接地路徑或基準(zhǔn)接地引腳（如有）
電容選擇
低ESR
陶瓷X5R
越大越好，高達(dá)10uF，但取決于ADC電流要求。
模擬前端
采樣系統(tǒng)的典型前端連接
SAR ADC的模擬輸入架構(gòu)
選擇某種輸入類型的原因
各設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)和限制
遇到的常見(jiàn)錯(cuò)誤
差分ADC的輸入端沒(méi)有反相信號(hào)
在偽差分ADC的IN-輸入端施加非零直流電壓
反相，但Vcm不正確
逐次逼近型器件的三種最常見(jiàn)的ADC輸入結(jié)構(gòu)類型 單端
簡(jiǎn)單是它的優(yōu)點(diǎn)→?僅需要一條線即可將信號(hào)源的信號(hào)傳遞至ADC
信號(hào)以ADC的公共接地引腳為參考
對(duì)于許多應(yīng)用，單端連接是可接受的完美解決方案
因此您為什么會(huì)想用其他的呢？。..。.
不能抑制信號(hào)鏈內(nèi)的直流失調(diào)→?減小輸入信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍
更易受到耦合噪聲的影響
信號(hào)源和ADC應(yīng)彼此靠近
如果檢測(cè)信號(hào)地的需求增加，則可能會(huì)考慮偽差分器件
偽差分
將感知的信號(hào)地與ADC接地分開(kāi)
IN-是信號(hào)源接地檢測(cè)
ADC旨在抑制IN-上的干擾信號(hào)
偽差分器件可抑制哪種類型的干擾信號(hào)？
IN-允許輸入的電壓范圍有限
較大的共模電壓可能需考慮在輸入端增加一個(gè)儀表放大器
SE器件的動(dòng)態(tài)范圍沒(méi)有提高…如果需要更大的動(dòng)態(tài)范圍怎么辦？
差分反相
提高動(dòng)態(tài)范圍?反相信號(hào)允許輸入+/-滿量程而非0至滿量程…使動(dòng)態(tài)范圍加倍！??！
最大程度抑制噪聲
往往消除偶階失真產(chǎn)物
ADC旨在抑制輸入干擾信號(hào)
和偽差分一樣，架構(gòu)限制可抑制的共用輸入信號(hào)范圍→?CMRR在此范圍內(nèi)非常好
信號(hào)必須為反相信號(hào)→?否則，很快違反共模限制
根據(jù)不同的架構(gòu)，此器件可接受不同極性的電壓輸入
單極性→?通常具有0V至Vref或多倍Vref的絕對(duì)輸入電壓范圍
雙極性→?通常具有+/- Vref或多倍+/- Vref的絕對(duì)輸入電壓
對(duì)于任一極性信號(hào)均可采用上述所有ADC輸入結(jié)構(gòu)
選擇正確的驅(qū)動(dòng)放大器
選擇正確的無(wú)源濾波器值
帶寬/建立時(shí)間考慮因素
選擇正確的放大器
由于采用SAR ADC的開(kāi)關(guān)電容架構(gòu)，輸入阻抗不會(huì)很高
很可能需要一個(gè)放大器，用于在輸入信號(hào)源和ADC之間執(zhí)行阻抗轉(zhuǎn)換
根據(jù)采樣速率、信號(hào)帶寬和所使用的轉(zhuǎn)換器，選擇放大器對(duì)于實(shí)現(xiàn)所需的系統(tǒng)性能水平至關(guān)重要
計(jì)算RC濾波器帶寬
R和C值考慮因素
CEXT衰減“反沖”，通常為兩nF
太大導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)器不穩(wěn)定
低電壓系數(shù)NP0電容
REXT幫助放大器驅(qū)動(dòng)CEXT
太小又會(huì)降低驅(qū)動(dòng)器的相位裕量=》不穩(wěn)定或振鈴
太大導(dǎo)致失真增加?？赡苓m用于較低的fin
放大器帶寬應(yīng)至少為2-3x RC帶寬
SSBW用于低頻（《100KHz）
LSBW用于多路復(fù)用/高頻
對(duì)多路復(fù)用輸入至關(guān)重要的建立時(shí)間（至0.001%）
選擇合適的放大器 - 裕量
失真性能需要上/下余量
對(duì)于R-R輸出甚至可達(dá)1V或更多
可使用單極性電源，有損輸入范圍，SNR略有下降
工商網(wǎng)監(jiān)
評(píng)論