如何實(shí)現放大器與ADC之間的共模融合
打破共模
如果未提供或保持CM偏置,轉換器將產(chǎn)生增益和失調誤差,使獲取的總體測量性能下降。您的轉換器輸出將如圖3所示或有某些變動(dòng)。輸出頻譜將與一個(gè)過(guò)載滿(mǎn)量程輸入非常相似。這意味著(zhù)轉換器的“零”點(diǎn)偏離中心,沒(méi)達到最優(yōu)。
圖3 如果未提供或保持CM偏置,輸出頻譜將與一個(gè)過(guò)載滿(mǎn)量程輸入相似,表明轉換器的“零”點(diǎn)偏離中心,沒(méi)到達最優(yōu)
設計人員可能會(huì )發(fā)現轉換器會(huì )較早“削波”或者達不到滿(mǎn)量程。近年來(lái),由于轉換器開(kāi)始使用1.8 V電源,這一問(wèn)題變得更為嚴重。這意味著(zhù)模擬輸入的CM偏置為0.9 V或AVDD/2。并非所有的單電源放大器都能支持如此低的CM電壓,同時(shí)還能保持相對較好的性能。
但是,許多新型放大器已經(jīng)適應此類(lèi)電壓,并在市場(chǎng)上出售。因此,需查看哪些放大器可以用于您的新設計。并不是任何舊款放大器都能使用,因為裕量可能非常有限,并且內部晶體管可能開(kāi)始老化。
如果將雙電源與放大器配合使用,大多數情況下應該會(huì )有充足的裕量來(lái)實(shí)現適當的CM偏置。缺點(diǎn)是增加了一個(gè)額外的電源,這意味著(zhù)設計中需要更多的器件、更高的成本以及更大的功耗。簡(jiǎn)單的反相器電路有助于解決這一問(wèn)題,但設計人員及其管理者需要就折衷方案達成一致。
CM小結
將前一級(如放大器)連接到轉換器時(shí),CM偏置尤其重要。請查看數據手冊技術(shù)規格,確保放大器可以滿(mǎn)足轉換器的輸入擺幅和CM電源要求。
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