使用运算放大器来驱动高精度ADC
使用运算放大器来驱动高精度adc
大多数高精度模数转换器 (adc) 都没有高阻抗输入。输入信号直接通过一个开关连接到一个采样电容器。这种负载存在一些有趣的挑战。
有人试图通过直接连接一个电位计到输入来验证其adc的运行，如图1所示。这样做的结果通常让人失望，因为获得的结果并不理想。这种情况下，在adc输入上看到的信号呈现出巨大的峰值，因为大输入阻抗从采样电容器吸取电流，从而导致对电容器充电需要大量的电流。如果在转换器的采集时间tacq内稳定下来，便不会出现问题。但是，如果没有在tacq内稳定到0.5最低有效位 (lsb) 以下，则会损耗精度。
图1 高源阻抗会引起精度损耗
图2显示了驱动一个高精度adc的建议电路。csh为adc内部的采样电容，而rsw为采样开关的导通电阻（通常低到可以忽略不计）。转换器的采集时间tacq期间，采样开关关闭。
图2 驱动高精度adc的建议电路
外部cflt用于提供充电csh所需的瞬时电流，其必须至少为20x csh。一般而言，1nf较为合适。rflt用于阻止驱动运算放大器承受纯电容性负载。这样，rflt和cflt构建起一个时间常量为τ=rfltcflt的rc电路。
为了保证所有一切都及时稳定以获得精确的信号采集，tacq必须为≥k τ，其中k=ln(2(n+1))。k为一个n位转换器稳定至0.5lsb要求的时间常量值。由此，您可以确定最大值τ，以及rflt的值。
选择驱动运算放大器的关键参数是其单位增益带宽，其必须为 4(1/(2πrfltcflt)) 以足够快地稳定。一些设计人员通常会忘记这个要求，可能选择一款比要求慢得多的运算放大器，从而得到令人失望的结果。
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图1 高源阻抗会引起精度损耗
图2显示了驱动一个高精度adc的建议电路。csh为adc内部的采样电容，而rsw为采样开关的导通电阻（通常低到可以忽略不计）。转换器的采集时间tacq期间，采样开关关闭。
图2 驱动高精度adc的建议电路
外部cflt用于提供充电csh所需的瞬时电流，其必须至少为20x csh。一般而言，1nf较为合适。rflt用于阻止驱动运算放大器承受纯电容性负载。这样，rflt和cflt构建起一个时间常量为τ=rfltcflt的rc电路。
为了保证所有一切都及时稳定以获得精确的信号采集，tacq必须为≥k τ，其中k=ln(2(n+1))。k为一个n位转换器稳定至0.5lsb要求的时间常量值。由此，您可以确定最大值τ，以及rflt的值。
选择驱动运算放大器的关键参数是其单位增益带宽，其必须为 4(1/(2πrfltcflt)) 以足够快地稳定。一些设计人员通常会忘记这个要求，可能选择一款比要求慢得多的运算放大器，从而得到令人失望的结果。
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