ADC的多種輸入類型介紹

單端輸入

具有單端輸入的ADC將模擬輸入電壓相對于地進行數(shù)字化。單端輸入可簡化ADC驅(qū)動器要求，降低信號鏈的復(fù)雜性并降低功耗。單端輸入可以是單極性或雙極性，其中單端單極性ADC上的模擬輸入僅在GND上方擺動（0V至VFS，其中VFS是由參考電壓確定的滿量程輸入電壓）（圖1a）和單端雙極性ADC上的模擬輸入也稱為真雙極性，在GND（±VFS）之上或之下擺動（圖1b）。

偽差分輸入

具有偽差分輸入的ADC在有限范圍內(nèi)數(shù)字化差分模擬輸入電壓（IN + - IN-）。 IN +輸入具有實際模擬輸入信號，而IN-輸入具有受限范圍。

偽差分單極性ADC在0V范圍內(nèi)數(shù)字化差分模擬輸入電壓（IN + - IN-）到VFS。在此范圍內(nèi)，在IN +引腳上驅(qū)動的單端單極性輸入信號相對于信號接地參考電平進行測量，由IN-引腳驅(qū)動。 IN +引腳允許從GND擺動到VFS，而IN-引腳限制在GND±100mV左右（圖2a）。

偽差分雙極ADC將差分模擬數(shù)字化輸入電壓（IN + - IN-）在±VFS / 2的范圍內(nèi)。在此范圍內(nèi)，在IN +引腳上驅(qū)動的單端雙極性輸入信號相對于在IN-引腳上驅(qū)動的信號中間參考電平進行測量。允許IN +引腳從GND擺動到VFS，而IN-引腳限制在VFS / 2±100mV左右（圖2b）。

偽差分真雙極ADC數(shù)字化差分模擬輸入電壓（IN + - IN-）在±VFS范圍內(nèi)。在此范圍內(nèi)，在IN +引腳上驅(qū)動的真雙極性輸入信號相對于信號接地參考電平進行測量，由IN-引腳驅(qū)動。允許IN +引腳擺幅高于或低于GND至±VFS，而IN-引腳限制在GND±100mV左右（圖2c）。

偽差分輸入有助于分離信號來自ADC地的地，允許消除小的共模電壓。它們還允許以ADC地為參考的單端輸入信號。偽差分ADC非常適合需要直流共模電壓抑制的應(yīng)用，單端輸入信號以及不需要差分驅(qū)動器復(fù)雜性的應(yīng)用。偽差分輸入簡化了ADC驅(qū)動器的要求，降低了信號鏈的復(fù)雜性并降低了功耗。

全差分輸入

具有完全差分輸入的ADC差分輸入在±VFS范圍內(nèi)數(shù)字化差分模擬輸入電壓（IN + - IN-）。在此范圍內(nèi)，IN +和IN-引腳應(yīng)相對于彼此異相驅(qū)動180°，以固定共模電壓為中心，例如VREF / 2±50mV。在大多數(shù)全差分ADC中，IN +和IN-引腳都允許從GND擺動到VFS（圖3a），而在全差分真雙極性ADC中，IN +和IN-引腳都允許擺動到高于或低于GND至±VFS（圖3b）。

全差分輸入提供比單端或偽差分輸入更寬的動態(tài)范圍和更好的SNR性能。全差分ADC非常適合要求最高性能的應(yīng)用。

具有寬輸入共模的差分輸入

帶差分輸入的ADC將電壓差數(shù)字化在IN +和IN-引腳之間，支持寬共模輸入范圍。 IN +和IN-上的模擬輸入信號可以彼此具有任意關(guān)系。在大多數(shù)差分ADC中，IN +和IN-都保持在GND和VFS之間（圖4a），而在差分真雙極性ADC中，IN +和IN-引腳都允許在GND之上或之下擺動到±VFS（圖4b）。差分輸入非常適合需要寬動態(tài)范圍和高共模抑制的應(yīng)用。作為最靈活的ADC輸入類型之一，具有差分輸入的ADC還可以數(shù)字化其他類型的模擬輸入信號，如單端單極性，偽差分單極性/雙極性和全差分。