在向高通道密度迈进的过程中,许多系统设计人员正在寻找使用更少威廉希尔官方网站 板面积同时满足严格性能标准的数据采集解决方案。ADI公司通过其首个μModule系列迎头应对这些挑战 数据采集系统,ADAQ7980和ADAQ7988。ADAQ798x系列将通用信号处理和调理模块集成到系统级封装(SiP)设计中,可实现高通道密度、简化设计过程并提供出色的性能。
将ADC驱动器、关键无源元件和SAR ADC集成到单个封装中,简化了设计过程,减少了元件数量,提高了通道密度,同时保证了信号链性能。ADC驱动器配置也很灵活,使ADAQ798x能够直接与具有不同输入电压和频率范围的传感器和输入源连接。这种灵活性使ADAQ798x适合各种工业、仪器仪表、通信和医疗保健应用。
本博客系列旨在帮助系统设计人员充分利用ADAQ798x系列的灵活前端,并展示如何对其进行配置以适合其应用。我们将研究常见且有用的ADC驱动器配置,如何使用外部无源元件实现它们,以及每种配置中需要注意的一些“陷阱”。
为什么要配置ADC驱动器?
ADC驱动器用于调理输入信号,并充当信号源和SAR ADC的开关容性输入之间的低阻抗缓冲器。ADAQ798x采用ADC驱动器的“两全其美”方法,在提供信号链集成优势的同时,仍提供支持各种应用的设计灵活性。将ADC驱动器集成到ADAQ798x中可减少威廉希尔官方网站 板面积,并消除选择合适的放大器(有时令人生畏)的任务(如此处所述)。然而,ADC驱动器的配置仍然灵活,因为它的输入和输出直接路由到器件上的引脚,允许添加外部无源元件来实现增益、滤波等。这使得ADAQ798x能够支持许多精密应用中的信号幅度和带宽。
我们将在以后的文章中介绍ADAQ798x的几种常见ADC驱动器配置选项。 不过,在详细介绍这些配置之前,让我们确定许多应用的ADC驱动器的一些常见设计考虑因素。首先,我们将从输入电压范围开始:
ADAQ798x的集成ADC可将0 V至V的单极性单端信号转换裁判到 16 位结果。V裁判是基准电压,由外部产生,可在 2.4 V 至 5.1 V 范围内设置。ADC驱动器必须配置为转换输入源的输出范围,以适应集成ADC的输入范围。
ADAQ7980/ADAQ7988数据手册规定了单位增益配置中ADC驱动器的性能,其中IN+引脚上的电压输入为0 V至VREF.这种配置是最简单的设计(它只需要将IN和AMP_OUT引脚短接在一起!),并实现了最佳的噪声性能和功耗,但并不总是实用的,因为许多传感器和源不遵守ADC的输入范围。工业应用,例如,经常涉及幅度高达20 VPP的双极性信号!幸运的是,通过增加一些无源元件,我们可以实现增益、衰减、双极性到单极性转换和有源滤波,从而可能消除信号链中对更多放大器的需求。
当我们在以后的帖子中深入研究一些配置选项时,我们需要牢记一些关键的设计注意事项。这些示例包括:
功耗
系统噪音
大信号和小信号带宽
输入阻抗
沉降特性
失真
失调误差
增益误差
每种应用的要求都不同,但所有要求都受到ADC驱动器配置和所用组件的影响。例如,使用大值电阻通常会降低功耗并增加输入阻抗,但会增加系统噪声、失真以及失调和增益误差。我们将在以后的博客文章中检查这些参数中的每一个,因为它们与特定配置有关。
审核编辑:郭婷
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