LTC?2387-18 是一款具差分輸入的 15Msps、高線性、低噪聲 SAR 轉(zhuǎn)換器。出色的線性度和寬動態(tài)范圍相結(jié)合，使該ADC非常適合高速成像和儀器儀表應(yīng)用。無延遲操作為高速控制環(huán)路應(yīng)用提供了獨特的解決方案。高輸入頻率下的極低失真支持需要寬動態(tài)范圍和大信號帶寬的通信應(yīng)用。

在大多數(shù)情況下，通過使用差分輸入、差分輸出放大器驅(qū)動ADC輸入來優(yōu)化性能。在只有一個單端信號可用的情況下，需要高性能運放將單端信號轉(zhuǎn)換為適合 LTC2387-18 的差分信號。LT?6201 是一款雙通道超低噪聲、軌至軌輸入和輸出單位增益穩(wěn)定的運放，具有 0.95nV/√Hz 噪聲電壓。該放大器將極低噪聲與165MHz增益帶寬、50V/μs壓擺率相結(jié)合，并針對低壓信號調(diào)理系統(tǒng)進行了優(yōu)化。

LT6201 單端至差分驅(qū)動器電路

在上述電路中，使用了兩個運算放大器——一個用于同相路徑，另一個用于反相路徑。同相運算放大器是一個電壓跟隨器，前面有一個RC低通濾波器。該濾波器可防止非常高頻率的信號到達 LT6201，而 LT6201 的工作頻率為 數(shù)十 MHz。反相運算放大器由相同的網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動。為了反轉(zhuǎn)信號，R5和R7設(shè)置為590Ω。這些電阻值反映了運算放大器輸出電流、輸入失調(diào)電流和噪聲貢獻之間的折衷。所選值與4V峰峰值輸出電壓擺幅相結(jié)合，產(chǎn)生從運算放大器輸出汲取的3.3mA峰值電流。電阻值越小，失調(diào)和噪聲越小，但會從運算放大器吸收更多電流并產(chǎn)生更多失真。

任何單端至差分轉(zhuǎn)換電路都需要權(quán)衡取舍。第一個是產(chǎn)生的直流偏移;使用兩個獨立的運算放大器可以增加直流失調(diào)效應(yīng)。其主要原因是電路的反相運算放大器部分，它必須包括額外的電阻來實現(xiàn)反轉(zhuǎn)。LT6201 的輸入失調(diào)電流可高達 4μA，而一個輸入失調(diào)電壓為 1mV。這些會在電路輸出端產(chǎn)生幾mV量級的差分直流失調(diào)，相當(dāng)于幾十個LSB。為了將這種影響降至最低，請選擇具有低輸入偏置電流、失調(diào)電流和失調(diào)電壓的運算放大器。第二個問題與所示電路中的基準(zhǔn)電壓Vcm有關(guān)。該節(jié)點上的任何噪聲都將作為差分噪聲直接映射到ADC的反相端子。因此，該電壓源必須盡可能安靜，以避免降低ADC的SNR。在 LTC2387-18 的情況下，典型 SNR 可能高達 97dBFS。由于滿量程為8.192VPK–PK，ADC的本底噪聲約為41μV有效值在 7.5MHz 帶寬中。例如，如果基準(zhǔn)電壓源的噪聲電平為 41μV有效值這會將ADC的SNR降低3dB。因此，基準(zhǔn)電壓源的噪聲必須遠低于此值，以免降低ADC的SNR。請注意，如果輸入信號的直流共模電平與所示電路中的Vcm不同，則輸送到ADC的信號中將存在差分直流失調(diào)。因此，運算放大器的低失調(diào)水平和精確的低噪聲基準(zhǔn)電壓源對于在該電路中實現(xiàn)ADC的全部性能至關(guān)重要。LTC6655 是一款精準(zhǔn)帶隙基準(zhǔn)電壓基準(zhǔn)，可提供出色的噪聲和漂移性能，是一款非常適合 Vcm 的器件。

審核編輯：郭婷