SAR ADC输入类型间的性能比较-第一部分

1371 SAR adc

问答对人有帮助，内容完整，我也想知道答案 0 作者: Amit Kumbasi 在我之前的SAR ADC输入注意事项的那一篇博文中，我介绍了针对逐次逼近寄存器 (SAR) 模数转换器 (ADC) 的不同数据类型：单端、伪差分和全差分输入。在选择一个SAR ADC时所考虑的某些关键技术规格包括分辨率、通道数量、采样率、电源范围、功耗、数字接口和时钟速度。但是诸如信噪比 (SNR) 和总谐波失真 (THD) 的噪声和AC参数是怎样的呢？这些参数会影响总体系统性能，并因此影响到SAR输入类型的选择。噪声影响单端输入：这些SAR只需要一条导线/电缆和一个单输入驱动器，如果有的话，连接至电源。需要注意的是，这些ADC测量相对于SAR自身接地的输入信号。虽然这是最简单的配置，信号接地和SAR接地之间的误差将影响准确度。此外，从电源和接地耦合到内部采样电容器的噪声将影响转换准确度，这是因为共模抑制 (CMRR) 很糟糕，可以忽略不计。差分输入（伪差分和全差分）：虽然这种输入需要一条额外的导线/电缆以及两个输入驱动器，但是包括以下优点：由于正确的布局布线技巧，两个输入上的电源噪声耦合、接地弹跳和时钟将相类似。更好的CMRR大大减少了任何相关噪声。特别是对于伪差分输入，负输入可以感测到信号接地或偏移，从而消除信号接地和SAR接地之间的任何误差。示例：请参考针对ADS7042，ADS8860和ADS8319等器件的技术规格表中AINM的“工作输入范围”。 SNR影响 ADC的SNR将信号功率分量与采样频率一半以下的噪声功率进行比较，其中不包括谐波和DC。我使用以下等式来计算SNR影响： ADC输入上的总系统噪声由两个分量组成：耦合自信号源以及输入驱动器的外部噪声和ADC输入上的内部噪声。由于单端架构（具有一个CDAC结构）很少见，我将会比较伪差分（在每个输入上使用一个CDAC结构）与全差分输入间的性能差异。对于一个指定的架构，全差分SAR上的输入信号范围（-REF至REF）是伪差分SAR范围 (0-REF) 的两倍。对于全差分输入，由于将信号舍入至最接近的编码而引入到AC信号的量化噪声也会加倍。 (BSTJ 27:3. 1948年7月：量化信号的范围。(Bennett, W. R.)（1948年7月）内部噪声：为了分析ADC的SNR，我们首先假定一个噪声可忽略不计的理想AC源和驱动器。可使用两个对于ADC十分重要的量化噪声 (NQUANT) 以及转换噪声 (NTRANS) 来分析内部噪声的影响。对于一个只有量化误差的理想ADC来说（即NTRANS = 0），如表2中所示，SNRADC对于两个输入类型是一样的。计算方法为：转换噪声由诸如比较器的有源电路和来自电阻器以及电容器的kT/C噪声引入。由于NTRANS起到决定性作用，如表2中所示，可以看到全差分ADC的SNRADC提高了多达6dB。其原因是动态范围加倍，而NTRANS保持不变。下方的图1更好地解释了这一情况，其中显示了16位ADC的SNRADC。对于理想ADC来说，两个输入类型的SNRADC是一样的。随着NTRANS开始缩放，两个SNR间的差异变宽。在NTRANS >> NQUANT时，可以看到6dB的变化。实际上，这个SNRADC方面的差异可以是0dB至6dB之间的任何值，这取决于设计是如何优化NTRANS与NQUANT间的比率的。图1：SNR与内部噪声的比较示例：比较同一系列输入器件（诸如 (ADS8861, ADS8860)，(ADS8354, ADS8353)，(ADS7254, ADS7253)）全差分和伪差分之间的SNR技术规格。外部噪声：在一个系统中，SAR也会看到由输入源和驱动器引入的噪声。然后，SNR等式的分母将增加。如下所示，由于使用了两个驱动器，全差分输入的总SNR进一步降低。我希望这篇博文能够使你更好地了解影响SNR的不同噪声源，以及他们是如何影响两个输入类型的。THD会是怎样的呢? 不同的输入类型间会不会有所差异呢？我将在近期给出答案！其他资源：从我们的SAR ADC博客系列中获得更多技巧，其中包括：SAR ADC输入注意事项，ENOB或有效分辨率和SAR ADC PCB布局布线：参考路径。 0
2018-9-12 11:25:57　　评论淘帖0 邀请回答您可以邀请以下用户，快速回答问题 × elecfans电答该类别下有 503 个回答，其中被选为最佳答案 1 次。邀请回答辰达行电子该类别下有 112 个回答。邀请回答叫我赵大只该类别下有 30 个回答。邀请回答 xiaoxue11 该类别下有 28 个回答。邀请回答 leetow2006 该类别下有 25 个回答。邀请回答杰然不同该类别下有 20 个回答。邀请回答西西该类别下有 20 个回答。邀请回答 zhtyr 该类别下有 17 个回答。邀请回答 xichi2015 该类别下有 17 个回答。邀请回答 YHZY 该类别下有 13 个回答。邀请回答曾庆发该类别下有 11 个回答。邀请回答 bigcap1234 该类别下有 10 个回答。邀请回答小程321 该类别下有 10 个回答。邀请回答 shaorc 该类别下有 10 个回答。邀请回答孙敬啊该类别下有 9 个回答。邀请回答 Music 该类别下有 9 个回答。邀请回答两只耳朵怪该类别下有 9 个回答。邀请回答去玩儿该类别下有 8 个回答。邀请回答 xudajiang1988 该类别下有 8 个回答。邀请回答卍依靠佛号走天涯卍该类别下有 8 个回答。邀请回答举报李新美相关推荐 • SAR与ADC不同输入类型 2735 • Protel99se 安装好了，一部分ddb文件能打开一部分pcb格式打不开 6712 • ORCAD同一个分裂的元器件，经过annotate之后，一部分的位号是U1，另一部分的位号为U2了，请问是什么问题，谢谢！ 5645 • multisim10.0中的仪器少了一部分 7202 • 求助，opa695的datesheet问题求解 165 • 三种SAR输入的应用和介绍 2618 • 请问LAbview2012能截取图片中的一部分的控件在哪？ 4184 • 怎么读labview二进制文件的一部分 3061 • 请问一下问什么生成的PDF只有一部分 5857 • 如何删除多层板的某一层中一部分负片？ 2699