Программа Сервисный Центр
0

Драйвер для 14-битного АЦП работает в широком диапазоне коэффициентов усиления


, июль 2014

Guy Hoover, Linear Technology

Design Note 526

Введение

Микросхема АЦП LTC2314-14 имеет последовательный выход, содержит высокоточный источник опорного напряжения, и способна работать на частоте до 4.5 Мвыб/с. Управлять несимметричным входом микросхемы очень просто, и во многих случаях для этого не требуется входной буфер. Если же сигналы слабы, или их источник имеет большой выходной импеданс, в качестве драйвера можно использовать операционный усилитель, такой, скажем, как LT6236. LT6236 – это драйвер, предназначенный, в первую очередь, для операционных усилителей и АЦП последовательного приближения, имеющий добротность 215 МГц, выход rail-to-rail, приведенную к входу плотность напряжения шумов 1.1 нВ/√Гц и типовое смещение всего 100 мкВ. Ток потребления LT6236 не превышает 3.5 мА. Это очень хорошая совокупность параметров, вполне отвечающая требованиям, предъявляемым к описываемому ниже приложению.

Для оценки возможности использования представленного здесь драйвера приведены его характеристики при различных коэффициентах усиления, скоростях выборки и частотах входных сигналов.

Работа драйвера

Драйвер для 14-битного АЦП работает в широком диапазоне коэффициентов усиления
Рисунок 1.Драйвер АЦП с несимметричным входом и диапазоном входных напряжений от 0 до 4.096 В.

На Рисунке 1 изображена схема неинвертирующего драйвера, управляющего микросхемой LTC2314-14. В зависимости от выбранного сопротивления резистора R3, коэффициент усиления драйвера принимает значение между 1 и 10 (Таблица 1). Конденсатор C1 и резистор R1 ограничивают полосу пропускания до 68 МГц. Кроме того, C1 выполняет функцию накопительного резервуара для заряда конденсатора выборки/хранения на входе АЦП и помогает изолировать LT6236 от помех, возникающих на выводе AIN в момент перехода АЦП в режим выборки. Этой же цели изоляции служит и резистор R1.

Таблица 1.Коэффициент усиления и
диапазон входных напряжений
для различных значений R3
R3 (Ом)УсилениеДиапазон AIN (В)
10 … 4.096
200020 … 2.048
49950 … 0.8192
221100 … 0.4096

Характеристики драйвера

Драйвер для 14-битного АЦП работает в широком диапазоне коэффициентов усиления
Рисунок 2.Результат 16К-точечного БПФ выходного сигнала схемы, изображенной на Рисунке 1.

Из показанного на Рисунке 2 результата БПФ выходного сигнала видно, что схема с единичным усилением имеет отношение сигнал/шум 77 дБ и полный уровень гармонических искажений –84 дБ, при темпе выборки 4.5 Мвыб/с и входной частоте 600 кГц. Эти величины близки к типовым параметрам, приведенным в справочных материалах на микросхему LTC2314-14, включенную автономно, и говорят о том, что использование драйвера практически не ухудшает характеристик схемы. На Рисунке 3 изображена зависимость SINAD (отношение сигнала к шуму и искажениям) от частоты выборки для нескольких коэффициентов усиления от одного до десяти. SINAD практически не меняется и остается на уровне 75-76 дБ в диапазоне частот выборки от 1 Мвыб/с до предельного для данной микросхемы значения 4.5 Мвыб/с.

Драйвер для 14-битного АЦП работает в широком диапазоне коэффициентов усиления
Рисунок 3.Зависимость SINAD от
частоты выборки.

На Рисунке 4 показаны зависимости SINAD от частоты входного сигнала для коэффициентов усиления от 1 до 10. Начинаясь со значений 75-76 дБ при входной частоте 100 кГц, SINAD падает с ростом частоты и усиления. Для большинства приложений вполне допустимо снижение SINAD на 3 дБ. При единичном усилении SINAD уменьшается до 73 дБ на частоте примерно 2.2 МГц. При коэффициенте усиления два это происходит приблизительно на 1.2 МГц, при пяти и десяти – соответственно, на частотах порядка 600 кГц и 250 кГц.

Драйвер для 14-битного АЦП работает в широком диапазоне коэффициентов усиления
Рисунок 4.Зависимость SINAD от частоты входного сигнала.

Заключение

Для управления 14-разрядным АЦП последовательного приближения LTC2314-14 со скоростью выборки 4.5 Мвыб/с может использоваться микросхема малошумящего драйвера LT6236, имеющая rail-to-rail выход, добротность 215 МГц, коэффициент усиления от одного до десяти и диапазон скоростей выборки от 1 до 4.5 Мвыб/с при частоте входного сигнала от 100 кГц до 2.2 МГц. Схема подходит как для высоко-, так и для низкоимпедансных источников сигнала. Рисунки 3 и 4 помогут оценить пригодность этого драйвера для приложений с определенными значениями усиления и полосы частот входного сигнала.

Хотите получать уведомления о выходе новых материалов на сайте?
Подпишитесь на рассылку!

 
 
Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии в данной новости.
 
Обратная связь

Наши партнеры

 

Опросы

Есть ли справедливость в жизни?
Конечно есть, уверен!
Вроде как должна быть, но...
Затрудняюсь ответить...
Какая справедливость? О чем Вы?
Эх.., нет правды на свете!

 

Облако тегов

Требуется для просмотраFlash Player 9 или выше.

Показать все теги
 

Календарь публикаций

«    Декабрь 2016    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
 
 

Архив новостей

Декабрь 2016 (12)
Ноябрь 2016 (42)
Октябрь 2016 (34)
Сентябрь 2016 (38)
Август 2016 (34)
Июль 2016 (36)
 
Наверх Сервисные мануалы Даташиты Ремонт LCD, ЖК телевизоров LG Samsung Скрипт программы "Сервисный центр"