在物聯網技術時期,充電電池供電系統運用日漸強盛。文中將表明大家并不是一定要在節省功耗和精度中間開展選擇。一些計算放大器有禁止使用引腳,假如應用恰當,能夠 節省達到 99%的功耗,另外不危害精度。禁止使用引腳關鍵用以靜態數據工作中(關機方式)。在這類方式下,全部IC都轉換到低功耗情況,不用應用元器件來解決數據信號。這使功耗減少了數個量級。
假如計算放大器必須作為 ADC 的緩存放大器,如圖所示 1 所顯示,它務必處在運行狀態才可以實行其作用??墒牵偃绺鶕故褂靡_將放大器轉換到關閉方式,依然能夠 維持低功耗。一般,要是 ADC 不用向其取樣和維持功能塊讀取一切新標值,就可以應用關閉方式。
圖1. 具備ADC控制器和標準工作電壓油壓緩沖器的ADC鍵入級的典型性電路原理圖。
完成這一作用非常簡單的方式 是根據變換剛開始指令。在規范 ADC中,最先將鍵入(取樣維持)電容器電池充電到要精確測量的值。這些在數據信號發送到 ADC 開展變換以前進行。隨后將鍵入電容器防護并聯接到轉化器級的鍵入端,即變換剛開始。接著變換進行,并設定完成數據信號,實際在于轉化器種類。如今真實的那么問題來了:計算放大器什么時候務必處在運行狀態?放大器務必比變換剛開始數據信號提早工作中充足長的時間,才可以保證 內部鍵入電容器獲得與被測數據信號同樣的值。時間長度在于鍵入電容器的尺寸、被測工作電壓的尺寸及其計算放大器驅動器溶性負荷的速度等要素。
ADC (AD7980) 的數據信息指南得出串連 400 特性阻抗時,鍵入電容器數值 30pF。 可是,計算放大器并不是這么簡單。性能參數中列舉溶性負荷為 15pF,但也是有將會高些,參照相對的趨勢圖(圖2)。另外必須考慮到 2.7nF 和 20 時應用低通過濾器的狀況。
圖2. ADA4807的相頻特性。
此趨勢圖說明控制模塊能夠 驅動器充足高的溶性負荷。禁止使用后,放大器必須大概 500ns 以做到滿度輸出脈沖信號,本例中最高值為9V或4.096V。
以便安全起見,大家假定放大器在變換剛開始前 750ns 打開。將 1kSPS 至 1MSPS 的預計數據信息開展較為。
1kSPS 時,將會節省功耗 99.83%(總功耗0.02mW),1MSPS時節省 92.41%(總功耗10.75mW)。這僅僅 ADC 控制器節省的功耗;標準工作電壓油壓緩沖器還可以節省功耗。
本例致力于表明當代元器件具有的工作能力。在最少取樣時間為 500ns 時,SINAD誤差低于 0.5dB。針對控制器,還需關心速率迅速的有關元器件并靈便地應用他們。大家只考慮到了作為油壓緩沖器的運用(增益值=1)。針對反相或別的放大器,功耗節省也會隨詳細情況各有不同。必須根據精確測量來進一步剖析。
AD7980
16位屏幕分辨率、無失碼
呑吐速度:1 MSPS
低功耗
4 mW(1 MSPS,僅VDD)
7 mW(1 MSPS,總功耗)
70 μW (10 kSPS)
INL:典型值±0.6 LSB,最高值±1.25 LSB
信納比(SINAD):91.25 dB(10 kHz時)
THD:-110 dB(10 kHz時)
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adc
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