用于14位、4.5Msps ADC的驅動器工作在寬增益范圍
發布時間：2014-12-15 11:37
發布者：designapp
關鍵詞：
ADC驅動器
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LTC 2314-14是一款14位、4.5Msps、串行輸出ADC，其具有一個集成型高性能基準。LTC2314-14的單端輸入是易于驅動，而且在許多場合中并不需要使用緩沖器。對于很小或者具有高輸出阻抗的信號，可能需要一個驅動器(例如：LT6236 運放)。LT6236是一款具有215MHz增益帶寬積和軌至軌輸出的運放/SAR ADC驅動器，其具有 1.1nV/√Hz輸入參考噪聲電壓密度，僅吸收3.5mA的電源電流，且典型失調僅為100μV。LT6236因其高帶寬、低噪聲、低電源電流和低失調特性而成為此類應用的上佳選擇。 這里給出的驅動器針對增益范圍、采樣頻率和輸入頻率進行了特性分析，旨在確定其應用的適用性。 驅動器工作原理 圖1：具高達0V至4.096V輸入范圍的單端ADC驅動器 圖1示出了一種用于驅動LTC2314-14的同相放大器。該驅動器具有一個介于1至10的增益(取決于R3的阻值)，如表1所示。電容器C1和電阻器R1負責將輸入帶寬限制在68MHz。另外，C1還充當了一個用于ADC采樣及保持電容器的電荷儲存器，并有助于把LT6236從ADC進入采樣模式時出現在AIN上的瞬變隔離開來。而且，R1也用于幫助實現運放與ADC采樣瞬變的隔離。 表1：針對不同R3阻值的增益和輸入范圍設定值 驅動器性能 如圖2中的FFT所示，當增益=1，采樣速率為4.5Msps和輸入頻率為600kHz時，該電路具有一個77dB SNR和一個–84dB THD。這些數值非常接近于LTC2314-14自身的典型數據表性能指標，表明在采用該驅動器的情況下ADC的性能下降非常之少。圖3示出了對于數值為1至10的增益情況下SINAD性能與采樣速率的關系。對于所有增益以及1Msps至4.5Msps的采樣速率(其為該器件的最大額定采樣頻率)，SINAD基本保持不變，大約在75dB至76dB。 圖2：圖1所示電路的16k點FFT 圖3：SINAD與采樣速率的關系 圖4示出了對于數值為1至10的增益情況下SINAD性能與輸入頻率的關系。對于100kHz的輸入頻率，SINAD的起點為75dB至76dB，但隨著輸入頻率和增益的上升，SINAD下降。對于大多數應用來說，3dB的SINAD降幅應該是可以接受的。當增益=1時，SINAD在輸入頻率超過2.2MHz的情況下降低至73dB。當增益=2時，SINAD在輸入頻率約為1.2MHz的條件下降低至73dB。當增益=5時，SINAD在輸入頻率約為600kHz的情況下降至73dB。而當增益=10時，SINAD則在輸入頻率大約為250MHz時下降至73dB。 圖4：SINAD與輸入頻率的關系 結論 在增益范圍為1至10、采樣速率范圍為1Msps至4.5Msps和輸入頻率范圍為100kHz至2.2MHz的情況下，4.5Msps、14位串行采樣ADC LTC2314-14可采用LT6236軌至軌輸出、215MHz低噪聲運放/SARADC驅動器來驅動。該驅動電路適用于小信號或高輸出阻抗信號。圖3和圖4中給出的測試結果可用于評估這款驅動器針對某種特定輸入信號帶寬和增益之應用的適用性。 |
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