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模拟电子技术

驱动 ADC:采样瞬间不是无限高阻

14 分钟

ADC数据手册的静态输入阻抗可能很高,但逐次逼近ADC内部采样电容会在采样窗口瞬间从信号源取电荷。前端若输出阻抗过大,电压来不及建立,产生码相关误差。

采样建立

驱动网络的R与采样/外部C形成时间常数。N位精度要求在采样时间内误差小于约半LSB,位数越高,建立要求越严。平均采样率不等于实际获取窗口长度。

驱动运放稳定性

采样电容是动态容性负载。运放需有足够带宽、转换速率和稳定性;小串阻可隔离瞬态,储能电容提供电荷,但会形成滤波与稳定性新问题。

抗混叠

采样前模拟滤波限制超过奈奎斯特频率的能量。数字滤波无法区分已经折叠到带内的频率。滤波阶数、过渡带和采样率共同设计。

参考与地

ADC输出相对参考电压,参考噪声和动态压降直接变成码误差。参考去耦回路、模拟回流和数字开关回流应受控,不靠标签“模拟地”自动解决。

测试码型

用低失真正弦做FFT可测SNR、SINAD和ENOB,用直方图或斜坡查DNL/INL。信号源纯度必须优于被测系统。

ADC采样时钟抖动对高频输入造成额外SNR限制;前端幅度、频率和时钟质量要联合预算。

任务:为指定ADC设计RC与缓冲器,按建立、噪声、抗混叠和稳定性逐项验证。

小纸条

ADC输入标称高阻,为什么仍可能要求低输出阻抗驱动器?