ADC在數據采集系統中的研究及應用

• 在A(yíng)VDD和DVDD的引腳與地之間連接0.1µF陶瓷電容，電容須靠近器件放置，以便降低寄生電感。

• 每個(gè)PCB板的AVDD和DVDD引腳至少增加一個(gè)10µF去耦電容。

• 采用兩個(gè)電源平面分別連接所有AVDD和DVDD。

• MAX11046模擬接口側的AVDD電源平面和DVDD電源平面最好遠離器件的數字接口引線(xiàn)。

(a) 對用戶(hù)的DAS PCB進(jìn)行測試得到的直方圖，PCB布板不合理

(b) 對用戶(hù)的PCB進(jìn)行改進(jìn)后測試得到的輸出直方圖

(c) Maxim DAS的輸出直方圖

圖5 測試結果

測試結果

圖5提供了基于MAX11046多芯片、多通道、同時(shí)采樣DAS工業(yè)原型機的一些測試結果。采用精密的2.048V直流基準作用在DAS的MAX11046輸入端。ADC輸出轉換結果的范圍為±32768。圖5(a)是對用戶(hù)提供的一個(gè)PCB原型進(jìn)行測試的結果，該設計違反了電源布局和輸入信號完整性的布板原則。測試數據和直方圖顯示，噪聲/干擾使DAS的有效位降至大約11.5。由于直方圖測試模板不穩定，也反映了測量的不可預期性。

圖5(b)是對用戶(hù)的PCB布局進(jìn)行改進(jìn)后的測試結果，采取了本文介紹的電源/地布局規則和保持輸入信號完整性的處理方案。從測試結果和直方圖可以看出，性能得到改善，DAS系統的有效位達到13.5。在此測試期間，直方圖具有可重復性，反映了測量的穩定性。

圖5(c)是在相同測試條件下，在同一實(shí)驗室對Maxim DAS的測試結果。測試結果和直方圖顯示，DAS的有效位達到大約14。該測試中，直方圖具有非常好的可重復性，反映了測試的穩定性和Maxim布板、設計配置的優(yōu)勢。

結語(yǔ)

為了達到DAS設計指標以及ADC數據手冊發(fā)布的指標，需要遵循嚴格的設計原則。這些設計考慮包括：LPF濾波器、低噪聲緩沖器和基準選擇、組件布局、PCB布局以及電源噪聲/紋波的濾波等。注意了這些設計原則，即可獲得新一代高性能ADC的優(yōu)異結果。