你要了解的流水線轉(zhuǎn)換器（AD876）

AD876是一款CMOS A / D轉(zhuǎn)換器電路，采用開(kāi)關(guān)電容技術(shù)，將低成本和低功耗相結(jié)合。圖B1顯示了AD876的概念框圖。輸入在前端通過(guò)采樣保持（S / H）電路進(jìn)行采樣，該電路還為A / D的差分電路提供單端至差分轉(zhuǎn)換。該器件的整體動(dòng)態(tài)性能和寬帶噪聲是在S / H階段建立的。由4級(jí)流水線完成的轉(zhuǎn)換由幾個(gè)子塊迭代，這些子塊在逐級(jí)傳遞殘留物時(shí)逐步提高轉(zhuǎn)換率。

每個(gè)階段執(zhí)行閃存A / D轉(zhuǎn)換;將結(jié)果轉(zhuǎn)換回模擬（D / A），從輸入中減去它，放大并保持下一階段的差異。數(shù)字結(jié)果通過(guò)校正邏輯組合;并且數(shù)據(jù)以時(shí)鐘速率轉(zhuǎn)換（但任何特定時(shí)刻的輸出都有3.5個(gè)時(shí)鐘周期的延遲（即，它代表一個(gè)3.5周期的早期輸入值）。

關(guān)注每個(gè)A / D轉(zhuǎn)換步驟，D / A和其他模擬功能都在一個(gè)緊湊而高效的開(kāi)關(guān)電容電路中實(shí)現(xiàn)。該電路的功能，基本上是一個(gè)乘法D / A轉(zhuǎn)換器（MDAC），顯示在虛線塊內(nèi)如圖B1所示。仔細(xì)觀察MDAC電路，圖B2說(shuō)明了它的基本操作。當(dāng)CLOCK為低電平時(shí)，輸入電壓V IN 被采樣到相同大小的單位電容器陣列上（放大器增益= 1）。當(dāng)CLOCK變?yōu)楦唠娖綍r(shí)，放大器周圍連接一個(gè)反饋電容。輸入陣列中所有電容上的電荷被轉(zhuǎn)移到反饋電容上，從而產(chǎn)生一個(gè)電壓增益，即電壓增益的比值。輸入陣列中的電容到反饋電容。同時(shí)，輸入陣列電容它被切換到正或負(fù)參考（由A / D轉(zhuǎn)換的數(shù)字結(jié)果選擇），因此它們的總和從V IN 總和中減去，在放大器的輸出處留下放大的殘留物，作為下一階段的輸入。因此，增益，D / A，差分和S / H都被包裝成一個(gè)塊。

與MDAC一樣，輸入S / H實(shí)現(xiàn)為開(kāi)關(guān)電容電路，如圖B3所示（為簡(jiǎn)單起見(jiàn)，單端）。當(dāng)CLOCK為低電平時(shí)，保持電容連接到輸入，并通過(guò)輸入驅(qū)動(dòng)器（通常是運(yùn)算放大器，如AD8011）充電至輸入電壓。當(dāng)CLOCK變?yōu)楦唠娖綍r(shí)，上限與輸入斷開(kāi)，并被饋送到放大器的輸出端。由于連接到運(yùn)算放大器輸入的節(jié)點(diǎn)現(xiàn)在處于浮動(dòng)狀態(tài)，因此不會(huì)釋放任何電荷并保持輸入電壓。當(dāng)CLOCK再次變?yōu)榈碗娖綍r(shí)，上限重新連接到輸入。如果保持電容上已存儲(chǔ)的電壓與AD876輸入電壓之間存在差異，則電容器將充電至新值（運(yùn)算放大器必須處理的瞬態(tài)干擾之后，如應(yīng)用中所述）。

參考輸入的切換方式與輸入相同。必須注意最小化參考電路中的瞬變，例如，通過(guò)使用外部電容器來(lái)提供或吸收瞬態(tài)參考電流。另請(qǐng)注意，AD876差分輸入范圍（在S / H之后）實(shí)際跨越兩個(gè)參考，底部（或“負(fù)”）參考和頂部（或“正”）參考，以適應(yīng)單+ 5V電源系統(tǒng)