ZHCAAE5B November 2019 – January 2024 LM4040-N , LM4050-N , LM4120 , LM4128 , LM4128-Q1 , LM4132 , LM4132-Q1 , REF102 , REF1925 , REF1930 , REF1933 , REF1941 , REF20-Q1 , REF200 , REF2025 , REF2030 , REF2033 , REF2041 , REF2125 , REF2912 , REF2920 , REF2925 , REF2930 , REF2933 , REF2940 , REF30 , REF3033-Q1 , REF31-Q1 , REF3112 , REF3120 , REF3125 , REF3130 , REF3133 , REF3140 , REF3212 , REF3212-EP , REF3220 , REF3220-EP , REF3225 , REF3225-EP , REF3230 , REF3230-EP , REF3233 , REF3240 , REF3312 , REF3318 , REF3320 , REF3325 , REF3330 , REF3333 , REF34-Q1 , REF3425 , REF3425-EP , REF3430 , REF3430-EP , REF3433 , REF3433-EP , REF3440 , REF3440-EP , REF3450 , REF35 , REF4132 , REF4132-Q1 , REF50 , REF5020-EP , REF5020A-Q1 , REF5025-EP , REF5025-HT , REF5025A-Q1 , REF5030A-Q1 , REF5040-EP , REF5040A-Q1 , REF5045A-Q1 , REF5050-EP , REF5050A-Q1 , REF50E , REF54 , REF6125 , REF6133 , REF6141 , REF6145 , REF6150 , REF6225 , REF6230 , REF6233 , REF6241 , REF6245 , REF6250 , REF70 , TL431LI , TL432LI , TLV431
SAR ADC 邏輯在開始數(shù)字轉(zhuǎn)換之前首先對輸入進行采樣。之后,SAR ADC 在適當(dāng)?shù)纳舷逓槊總€位轉(zhuǎn)換采樣 VREF。因此,電荷重新分配發(fā)生在 ADC 基準引腳上的每一次位轉(zhuǎn)換之時。峰值電流的大小與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器的時鐘頻率成正比。MSB 轉(zhuǎn)換需要的是上限處的最大電荷,LSB 需要的是最小電荷。因此,從 MSB 到 LSB 的轉(zhuǎn)換過程中電流會變化。這種電流變化會根據(jù)輸出阻抗改變輸出。這種變化會轉(zhuǎn)化為非線性誤差。
圖 7-2 顯示了當(dāng) REF3433-Q1 用作基準并且采樣 (CS) 頻率為 2MHz 和 64MHz 時鐘頻率時,AVDD(基準引腳)處 12 位 TI SAR AD7049 在 1V 輸入時的瞬態(tài)電流圖?;鶞室_的負載電容為 10μF。電流是通過測量放在基準引腳 ADC 和 REF3433Q 之間 500? 阻抗的壓降來測量的。
每次轉(zhuǎn)換的時間段為 0.5μs。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換發(fā)生在從 MSB 到 LSB 的第 3 個時鐘到第 14 個時鐘之間(這是一個周期的前半部分){參考 – ADC 數(shù)據(jù)表}。轉(zhuǎn)換期間的每個時鐘因電荷再分配而產(chǎn)生電流尖峰。我們可以看到從 MSB 到 LSB 電流尖峰呈非線性變化。SAR ADC 轉(zhuǎn)換過程中基準引腳的最大電流在 1V 輸入下為 600μA。此電流隨輸入幅值而變化。這導(dǎo)致參考器件的輸出呈非線性變化,從而在 ADC 輸出中引入諧波失真,如白皮書《基準電壓對總諧波失真的影響》 所述。
為了提高開關(guān)負載驅(qū)動能力,必須將電容器放置在距離 SAR-ADC 基準引腳很近的位置。在選擇電容時,還必須考慮基準的穩(wěn)定性。
如果電流需求非常高(如果一個基準驅(qū)動多個 ADC),則可以在輸出端使用低噪聲緩沖器。
另一個需要考慮的是從并聯(lián)基準輸出引腳到 ADC 基準引腳的布線電阻。布線電阻的最大壓降必須遠小于 LSB/2。布線電阻的壓降等于 Rtrace × Imax。這會直接增加負載調(diào)節(jié)誤差。還需要盡可能減小布線長度,以減少布線電感。為了最大限度地減小這種誤差,必須將基準放在非常接近 ADC 的 VREF 引腳的位置。如果基準有 VOUT 感應(yīng)引腳,可通過將輸出感應(yīng)引腳連接到 ADC 的基準引腳來消除布線電阻問題。