逐次逼近型(SAR)ADC 是在在工業(yè),汽車,通訊行業(yè)中應(yīng)用最廣泛的 ADC 之一,例如電機(jī)電流采樣,電池電壓電流監(jiān)控,溫度監(jiān)控等等。

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通常工程師在設(shè)計 SAR ADC 時,通常需要注意以下三個方面:ADC 前端驅(qū)動設(shè)計,參考電壓設(shè)計,數(shù)字信號輸出部分設(shè)計。本文將介紹 ADC 的前端驅(qū)動所需要的注意的一些要素。

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如圖所示是一個常見的 SAR ADC 的驅(qū)動電路包括驅(qū)動放大器和 RC 濾波。接下來將從如何設(shè)計 RC 濾波器,以及如何選擇合適的運(yùn)算放大器展開。

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圖 1. ?SAR ADC 驅(qū)動電路基本架構(gòu)

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如何設(shè)計 RC 濾波網(wǎng)絡(luò)

首先我們來看一下 RC 網(wǎng)絡(luò)的設(shè)置,對于 RC 網(wǎng)絡(luò),它的主要作用分為以下兩個方面:
1:對 ADC 的 Csh 進(jìn)行充電,由于 ADC 采樣保持階段需要輸入給采樣保持電容 Csh 充電。如圖所示,開始采樣時,Csh 的電荷由輸入部分(Qfrm_opa)和 RC 濾波電容(Qfrm_cflit)提供,保證在一定時間內(nèi)達(dá)到精度的要求。顯然,隨著采樣精度和采樣率的不斷提高,驅(qū)動 ADC 的難度加大,因為必須在有限的時間內(nèi)采樣時間(tacq)內(nèi)將 Csh 上的電壓達(dá)到滿足精度要求(1/2LSB 內(nèi))。所以我們在 ADC 前加入電容,當(dāng)采樣保持階段時對 Csh 進(jìn)行充電,保證采樣的精度。電阻則作為隔離作用,避免運(yùn)放直接驅(qū)動容性負(fù)載,提升系統(tǒng)的穩(wěn)定性