凌力爾特公司提供的精密ADC提供高水平的性能。為了獲得高性能，必須正確實(shí)施許多設(shè)計(jì)元素，如低噪聲電源和參考，適當(dāng)?shù)呐月?，接地層，快速建立?qū)動(dòng)器和低抖動(dòng)時(shí)鐘。即使其中一個(gè)元素執(zhí)行不力也會(huì)嚴(yán)重影響ADC的性能。

在ADC參考輸入端施加的電壓是一個(gè)特別關(guān)鍵的因素。通常為了節(jié)省金錢或電路板空間，在一個(gè)具有多個(gè)精密ADC的系統(tǒng)中，工程師將會(huì)試圖在系統(tǒng)中共享一個(gè)參考，而不會(huì)緩沖每個(gè)參考輸入。沒(méi)有內(nèi)部參考緩沖器的ADC中的參考引腳通常不是靜態(tài)節(jié)點(diǎn)。當(dāng)ADC經(jīng)歷轉(zhuǎn)換過(guò)程時(shí)，REF引腳上會(huì)出現(xiàn)一系列毛刺，必須迅速處理以使ADC準(zhǔn)確地轉(zhuǎn)換輸入信號(hào)。如果參考電壓是共享的，這些毛刺會(huì)干擾相鄰ADC的轉(zhuǎn)換。即使同一類型的ADC正在同時(shí)轉(zhuǎn)換，也會(huì)發(fā)生這種情況。本文的目的是為了說(shuō)明當(dāng)多個(gè)精密ADC共享一個(gè)共同參考以說(shuō)服讀者避免這個(gè)捷徑時(shí)會(huì)發(fā)生什么。

圖1.兩個(gè)LTC2380-24ADC共享一個(gè)通用參考

圖1的電路顯示兩個(gè)LTC2380-24ADC以鏈模式連接，并具有一個(gè)公共參考。

LTC2380-24是一款低噪聲，低功耗，高速24位逐次逼近型（SAR）ADC，集成了數(shù)字平均濾波器。LTC2380-24具有145dB的動(dòng)態(tài)范圍，采樣速率可達(dá)2Msps，典型的THD為-117dB。47F參考旁路電容盡可能靠近ADC的REF引腳放置，以盡量提高其效能。數(shù)據(jù)是通過(guò)圖1的電路進(jìn)行的，并通過(guò)去除ADCA和將ADCB的RDL/SDI輸入接地來(lái)對(duì)電路進(jìn)行修改。對(duì)于一個(gè)ADC和兩個(gè)ADC情況，時(shí)序是相同的，以最小化任何差異改變時(shí)間可能會(huì)導(dǎo)致。

采樣率

如圖2所示，共享參考電壓會(huì)導(dǎo)致THD在最大采樣率下降8dB。采樣速率減慢到125ksps時(shí)，差值下降到仍然顯著的4dB。圖3的THD與輸入幅度的比較表明，與單個(gè)ADC相比，共享一個(gè)參考電壓會(huì)導(dǎo)致THD下降10dB以上，輸入幅度從-20dBFS到-9dBFS不等。低于-30dBFS的輸入幅度時(shí)，THD性能幾乎相同。性能上最大的區(qū)別在于THD與輸入頻率比較圖4.在41kHz的輸入頻率上，有2個(gè)ADC共用一個(gè)基準(zhǔn)，THD性能開始下降。在輸入頻率為50kHz的情況下，兩個(gè)共享一個(gè)參考電壓的ADC的THD性能在-49dB的差別上，而單個(gè)ADC的-104dB。即使在低輸入頻率下，THD的差異總是大于7dB。

圖2.一個(gè)ADC和兩個(gè)ADC共享一個(gè)通用參考的THD與采樣率

圖3.一個(gè)ADC和兩個(gè)共享一個(gè)公共參考的ADC的THD與輸入幅度的關(guān)系

圖4.一個(gè)ADC和兩個(gè)共享一個(gè)公共參考的ADC的THD與輸入頻率

所提供的電路和數(shù)據(jù)旨在演示當(dāng)多個(gè)高性能ADC共享相同的參考而無(wú)需每個(gè)參考輸入緩沖器時(shí)發(fā)生的性能損失。通過(guò)采樣率，輸入幅度和輸入頻率來(lái)證明顯著的THD降級(jí)。閱讀完這些信息之后，希望設(shè)計(jì)精密ADC電路的任何人都能被勸說(shuō)為每個(gè)使用的ADC使用一個(gè)單獨(dú)的參考電壓，或者使用一個(gè)公共參考電壓來(lái)緩沖每個(gè)ADC參考電壓輸入。

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