高精度逐次逼近型ADC支持电路的设计和故障排除

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1、高精度逐次逼近型ADC支持电路的设计和故障排除简介基准电压源•驱动•去耦前端•缓冲•输入类型•噪声•Vcm•温度漂移•ADC驱动器•“粘连代码”•保护后端•RC滤波器Ref•支持软件•裕量高分辨率AmpuP/FPGASARADC2基准电压源3SAR基准电压源内部与外部V+10µF10µFVINVINVOUTGNDNOCONNECTREFREFININ+REFREFININ+内部基准电压源外部基准电压源IN–IN–内部基准电压源易于使用节省空间外部基准电压源无与ADC集成的基准电压源最佳性能（噪声、ppm/C漂移和初始精度）可能获得更好的功效/

2、多个ADC如何设计SARADC的外部基准电压源？?4SAR基准电压输入IN+SWITCHESCONTROLMSBLSBSW+REF32,768C16,384C4C2CCCBUSYCONTROLCOMPLOGICGNDOUTPUTCODE32,768C16,384C4C2CCCMSBLSBSW–CNVIN–REF是开关电容输入每一位电容ADC在位检验过程中均会切换至REF电荷再分配会导致从REF吸取电荷动态电流负载吞吐速率的函数内部位检验时钟的函数MSB需要最大电荷5AD7902双通道16位1MSPS伪差分单极性Sim采样SARREF=2.5

3、VTO5V特性和优势2.5V高性能16位分辨率(NMC)REF1REF2VDD1VDD21MSPS吞吐量VIO1VDIO1/VDIO2OVTOVREFIN1+积分非线性(INL)：+/-2.5LSB（最大值）SDI1SDI1/SDI2ADC1SCK1SCK1/SCK2信纳比(SINAD)：91dB@1KHzCNV1CNV1/CNV2IN1–SDO1SDO1总谐波失真(THD)：-105dB@1KHzVIO2无流水线延迟OVTOVREFIN2+3-WIREOR4-WIRESDI2INTERFACE低功耗ADC2SCK2(SPI,CS,AND

4、CHAINMODES)CNV212mW@1MSPS，140uW@10kSPSIN2–SDO2SDO2宽温度范围GNDAD7902-40至125degC伪差分输入0V至Vref（2.5至5.5V）分辨率输入通道逻辑接口封装16位伪差分2(SS)1.8V–5.5V串行/SPI20-ldQSOP6AD7903双通道16位1MSPS差分单极性Sim采样SAR特性和优势REF=2.5VTO5V2.5V高性能16位分辨率(NMC)REF1REF2VDD1VDD21MSPS吞吐量ADA4941-1VIO1VDIO1/VDIO2REFIN1+SDI1SD

5、I1/SDI2积分非线性(INL)：+/-2.0LSB（最大值）ADC1SCK1SCK1/SCK2信纳比(SINAD)：93.5dB@1KHzCNV1CNV1/CNV2±10V,±5V,...IN1–SDO1SDO1总谐波失真(THD)：-112dB@1KHzADA4941-1VIO2无流水线延迟REFIN2+3-WIREOR4-WIRESDI2INTERFACE低功耗ADC2SCK2(SPI,CS,ANDCHAINMODES)CNV2±10V,±5V,...IN2–12mW@1MSPS，140uW@10kSPSSDO2SDO2宽温度范围GN

6、DAD7903-40至125degC差分输入±Vref（2.5至5.5V）分辨率输入通道逻辑接口封装16位差分2(SS)1.8V–5.5V串行/SPI20-ldQSOP7SAR基准电压输入AD7902/03IREF与时间的关系（转换速率为1MSPS）-3.0E-06-2.0E-06-1.0E-060.0E+001.0E-062.0E-06302.5-52)mACNV-101.5(IREF-151电流-200.5-250时间使用500欧姆电阻测得的电流电流尖峰高达2.5mA需要大储能电容，以获得稳定的基准电压通常为10uF或以上减少基准电压源

7、驱动时的负担基准电压源电路在转换之间为储能电容充电ADC基准电流规定为特定吞吐速率时的平均电流平均电流与吞吐速率成比例8基准电压输出驱动AD7902/AD7903Vref=5VIref/ADC=330uA@1MSPSADR435负载寄存器=15ppm/mA5V5V*15ppm/mAVhalf_lsb2161R0.075ohmR0.115Ωoo_max1000I330μAREF带隙基准电压源可以包含缓冲器(ADR43X、ADR45XX)否则，可以使用合适的运放电流负载应使基准电压下降小于0.5lsb突发模式工作是最差的情况基准电

8、压源的输出电流大于总基准输入电流的平均值9基准电压源的吸电流能力R