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

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通常工程師在設計 SAR ADC 時,通常需要注意以下三個方面:ADC 前端驅動設計,參考電壓設計,數字信號輸出部分設計。本文將介紹 ADC 的前端驅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 的驅動電路包括驅動放大器和 RC 濾波。接下來將從如何設計 RC 濾波器,以及如何選擇合適的運算放大器展開。

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圖 1. ?SAR ADC 驅動電路基本架構

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如何設計 RC 濾波網絡

首先我們來看一下 RC 網絡的設置,對于 RC 網絡,它的主要作用分為以下兩個方面:
1:對 ADC 的 Csh 進行充電,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,保證在一定時間內達到精度的要求。顯然,隨著采樣精度和采樣率的不斷提高,驅動 ADC 的難度加大,因為必須在有限的時間內采樣時間(tacq)內將 Csh 上的電壓達到滿足精度要求(1/2LSB 內)。所以我們在 ADC 前加入電容,當采樣保持階段時對 Csh 進行充電,保證采樣的精度。電阻則作為隔離作用,避免運放直接驅動容性負載,提升系統的穩定性