精密SAR模数转换器的前端放大器和RC滤波器设计

逐次逼近型(SAR) ADC提供高分辨率、出色的精度和低功耗特性。一旦选定一款精密SAR ADC，系统设计师就必须确定获得最佳结果所需的支持电路。需要考虑的三个主要方面是：模拟输入信号与ADC接口的前端、基准电压源和数字接口。本文将重点介绍前端设计的电路要求和权衡因素。关于其它方面的有用信息，包括具体器件和系统信息，请参阅数据手册和本文的参考文献。
精密 SAR 模数转换器的
前端放大器和 RC 滤波
器设计
作者：Alan Walsh
逐次逼近型(SAR) ADC 提供高分辨率、出色的精度和低功耗特
性。一旦选定一款精密 SAR ADC，系统设计师就必须确定获
得最佳结果所需的支持电路。需要考虑的三个主要方面是：模
拟输入信号与 ADC 接口的前端、基准电压源和数字接口。本
文将重点介绍前端设计的电路要求和权衡因素。关于其它方面
的有用信息，包括具体器件和系统信息，请参阅数据手册和本 图 2. N 位 ADC 的典型时序图
文的参考文献。 在给定输入频率下，一个正弦波信号的最大不失真变化率可通
前端包括两个部分：驱动放大器和 RC 滤波器。放大器调节输 过下式计算：
入信号，同时充当信号源与 ADC 输入端之间的低阻抗缓冲器。
RC 滤波器限制到达 ADC 输入端的带外噪声，帮助衰减 ADC
输入端中开关电容的反冲影响。 如果 ADC 的转换速率大大超出最大输入频率，则转换期间输
入电压的最大变化量为：
为 SAR ADC 选择合适的放大器和 RC 滤波器可能很困难，特
别是当应用不同于 ADC 数据手册的常规用途时。根据各种影
响放大器和 RC 选择的应用因素，我们提供了设计指南，可实
现最佳解决方案。主要考虑因素包括：输入频率、吞吐速率和 这是容性 DAC 切换回采集模式时出现的最大电压阶跃。然后，
输入复用。