差分ADC中不同電阻容差對THD性能的影響

本應用筆記解釋了輸入端相同值電阻的不同容差如何改變?nèi)罘?a href="http://ttokpm.com/tags/adc/" target="_blank">ADC的THD性能。電阻器的成本隨著容差每降低一次而顯著變化

概述

MAX11905為20位、全差分SAR模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC），采樣速率為1.6Msps。在輸入端選擇容差最低的電阻可以實現(xiàn)最佳的THD性能。但是，如果最低公差不具有成本效益怎么辦？如果選擇更高容差的電阻，THD是否合理？為了回答這些問題，我們將進行設計測試，并在本應用筆記中注明研究結果。

模擬前端 （AFE）

模擬前端（AFE）由半增益級組成，采用MAX44205差分放大器。差分放大器使用6個電阻，MAX11905輸入端需要另外兩個電阻。圖1顯示了ADC的輸入電路。通過改變八個電阻的容差，我們可以看到THD的變化。

圖1.模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸入電路。

模擬輸入和ADC的測試條件

表1和表2顯示了測試設計中的電源和基準電壓源。

表 1.MAX11905電壓電源和基準輸入

表 2.MAX44205電壓電源

MAX44205的模擬輸入端施加接近滿量程的10kHz正弦波輸入。我們以1.5Msps的采樣率收集了32，768個樣本。設備和系統(tǒng)設置為相干采樣，以獲得THD結果。

結果

表3顯示了電阻測試容差的THD。表中還包括每個電阻的成本乘數(shù)，使用±5%作為基準容差。

表 3.不同電阻容差下的 THD 性能

由于AFE由8個電阻組成，因此成本乘以設計電路板上的電阻數(shù)量。如果設計需要容差為 ±0.05% 的電阻，則電阻器的成本因數(shù)為 360，而采用容差為 ±5% 的電阻器的設計中為 8。

結論

設計人員需要了解更改AFE電阻容差時所涉及的成本。預期的THD性能基于設計人員愿意花費的費用，因為每個設計都有預算。

審核編輯：郭婷