逐次逼近型(SAR)ADC 是在在工業(yè),汽車(chē),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。

?

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

?

如圖所示是一個(gè)常見(jiàn)的 SAR ADC 的驅(qū)動(dòng)電路包括驅(qū)動(dòng)放大器和 RC 濾波。接下來(lái)將從如何設(shè)計(jì) RC 濾波器,以及如何選擇合適的運(yùn)算放大器展開(kāi)。

?


圖 1. ?SAR ADC 驅(qū)動(dòng)電路基本架構(gòu)

?

如何設(shè)計(jì) RC 濾波網(wǎng)絡(luò)

首先我們來(lái)看一下 RC 網(wǎng)絡(luò)的設(shè)置,對(duì)于 RC 網(wǎng)絡(luò),它的主要作用分為以下兩個(gè)方面:
1:對(duì) 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(kāi)始采樣時(shí),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(shí)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(dòng) ADC 的難度加大,因?yàn)楸仨氃谟邢薜臅r(shí)間內(nèi)采樣時(shí)間(tacq)內(nèi)將 Csh 上的電壓達(dá)到滿(mǎn)足精度要求(1/2LSB 內(nèi))。所以我們?cè)?ADC 前加入電容,當(dāng)采樣保持階段時(shí)對(duì) 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(dòng)容性負(fù)載,提升系統(tǒng)的穩(wěn)定性