高性能多路復用數據采集系統電路設計
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高通道密度數據采集系統用于醫療成像、工業(yè)過(guò)程控制、自動(dòng)測試設備和40G/100G光通信系統可將眾多傳感器的信號多路復用至少量ADC，隨后依序轉換每一通道。 多路復用可讓每個(gè)系統使用更少的ADC，大幅降低功耗、尺寸和成本。 逐次逼近型ADC——通常根據它們的逐次逼近型寄存器而稱(chēng)它們?yōu)镾AR ADC——具有低延遲特性，因此適合用于要求對滿(mǎn)量程輸入階躍（最差情況）作出快速響應而無(wú)任何建立時(shí)間問(wèn)題的多路復用系統。 易于使用的SAR ADC提供低功耗和小尺寸。 本文重點(diǎn)討論與使用高性能精密SAR ADC的多路復用數據采集系統相關(guān)的關(guān)鍵設計考慮因素、性能結果和應用挑戰。
本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/201612/326651.htm多路復用數據采集系統
多路復用數據采集系統要求采用寬帶放大器，以便驅動(dòng)ADC的滿(mǎn)量程（FS）輸入范圍時(shí)可以快速建立。 此外，對多路復用通道進(jìn)行開(kāi)關(guān)和順序采樣必須與ADC轉換周期同步。 相鄰輸入之間的巨大電壓差使這些系統易受通道間串擾的影響。 為了避免產(chǎn)生誤差，完整的信號鏈（包括多路復用器和放大器）必須建立至所需精度——一般以串擾誤差或建立誤差表示。 圖顯示的是一個(gè)數據采集系統框圖，該系統包括多路復用器、ADC驅動(dòng)器和SAR ADC。
多路復用數據采集信號鏈電路
圖4顯示多路復用數據采集系統的簡(jiǎn)化信號鏈。 采用ADG774ADG774 CMOS多路復用器來(lái)選擇兩個(gè)差分通道之一。 若要評估此系統，可連續開(kāi)關(guān)ADG774的正負差分輸入，以產(chǎn)生滿(mǎn)量程階躍。 兩個(gè)超低失真運算放大器ADA4899-1緩沖多路復用器輸出，并驅動(dòng)18位、5 MSPS PulSAR? ADC AD7960。 RC濾波器（33 Ω/56 pF）有助于減少來(lái)自AD7960容性DAC輸入端的反沖，并限制進(jìn)入AD7960輸入端的噪聲。
高性能、高通道密度、多路復用數據采集系統要求具備可靠的性能、靈活的功能以及高精度，同時(shí)還要滿(mǎn)足功耗、空間和散熱要求。 本文提供根據關(guān)鍵設計考慮因素來(lái)選擇多路復用信號鏈元器件以實(shí)現預期性能的指南，以及如何在吞吐速率、建立時(shí)間和噪聲之間進(jìn)行權衡取舍。 該信號鏈可實(shí)現最優(yōu)性能，滿(mǎn)量程范圍內的5 MSPS串擾誤差不超過(guò)0.01%。
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