源電阻引起的ADC系統失真分析

2076871 2022-11-18 | pdf | 107.95KB | 次下載 | 免費

資料介紹

數不清的數據表和應用說明已指導模數轉換器 (ADC) 用戶使用低源阻抗來驅動他們的 ADC。然而，這些說明通常不會告訴我們如果不使用低阻抗會發生什么，以及它會對電路性能產生什么影響。本文解釋了理解由輸入到模數轉換器的高源電阻引起的失真源的背后原理和技術。我們可以通過查看下面圖 1數不清的數據表和應用說明已指導模數轉換器 (ADC) 用戶使用低源阻抗來驅動他們的 ADC。然而，這些說明通常不會告訴我們如果不使用低阻抗會發生什么，以及它會對電路性能產生什么影響。本文解釋了理解由輸入到模數轉換器的高源電阻引起的失真源的背后原理和技術。我們可以通過查看下面圖 1中的簡單電路來了解高源阻抗效應的問題。它解決了使用簡單分壓器將 ±10V 信號縮放為 0 至 5V ADC 輸入的常見需求。圖 1. 使用簡單的分壓器縮放 ADC 輸入。中的簡單電路來了解高源阻抗效應的問題。它解決了使用簡單分壓器將 ±10V 信號縮放為 0 至 5V ADC 輸入的常見需求。圖 1. 使用簡單的分壓器縮放 ADC 輸入。對于該電路，進入 ADC 的有效驅動阻抗是從分壓器中看到的戴維寧等效阻抗，它等于分壓器電阻器的并聯組合。這個有限的輸入電阻充當分壓器，ADC 的輸入阻抗導致低頻增益誤差，對于該電路，進入 ADC 的有效驅動阻抗是從分壓器中看到的戴維寧等效阻抗，它等于分壓器電阻器的并聯組合。這個有限的輸入電阻充當分壓器，ADC 的輸入阻抗導致低頻增益誤差，如圖 2如圖 2所示。所示。圖 2. 有限輸入阻抗導致的誤差電流和電壓。圖 2. 有限輸入阻抗導致的誤差電流和電壓。除了增益誤差之外，這個有限的輸入電阻還會導致另外兩個問題。第一個是穩定時間錯誤。這是因為采樣電容器只允許在采樣周期的一部分（稱為采集周期）內充電。在此采集期間，由于輸入電阻和輸入采樣電容產生的額外時間常數，穩定時間將增加。可以通過使用以下等式在采集時間段內使用輸入電容和源阻抗查看 RC 時間常數的穩定來估計此誤差：除了增益誤差之外，這個有限的輸入電阻還會導致另外兩個問題。第一個是穩定時間錯誤。這是因為采樣電容器只允許在采樣周期的一部分（稱為采集周期）內充電。在此采集期間，由于輸入電阻和輸入采樣電容產生的額外時間常數，穩定時間將增加。可以通過使用以下等式在采集時間段內使用輸入電容和源阻抗查看 RC 時間常數的穩定來估計此誤差：