电路功能与优势
许多运用都要求经过高分辨率、差分输入ADC来转化单端模拟信号,无论是双极性仍是单极性信号。本直流耦合电路可将单端输入信号转化为差分信号,合适驱动PulSAR系列ADC中的18位、1 MSPS器材AD7982。该电路选用单端转差分驱动器ADA4941-1 和超低噪声5.0 V基准电压源ADR435 ,能够接受许多类型的单端输入信号,包含高压至低压规模内的双极性或单极性信号。
整个电路均坚持直接耦合。假如需求要点考虑电路板空间,能够选用小封装产品,图1所示的一切IC均可供给3 mm × 3 mm LFCSP或3 mm × 5 mm MSOP小型封装。
图1:单端转差分直流耦合驱动器电路(原理示意图)
电路描绘
AD7982的差分输入电压规模由REF引脚上的电压设置。当VREF = 5 V时,差分输入电压规模为 ±VREF = ±5 V。从单端源VIN到ADA4941-1的OUTP的电压增益(或衰减)由R2与R1之比设置。R2与R1之比应等于VREF 与输入电压峰峰值VIN之比。当单端输入电压峰峰值为10 V且 VREF = 5 V时,R2与R1之比应为0.5。OUTN上的信号为OUTP信号的反相。R1的肯定值决议电路的输入阻抗。反应电容CF依据所需的信号带宽挑选,后者约为1/(2πR2CF)。20 Ω电阻与2.7 nF电容构成3 MHz单极点低通噪声滤波器。电阻R3和R4设置AD7982的IN?输入端的共模电压。
此共模电压值等于VOFFSET2 × (1 + R2/R1),其间VOFFSET2 = VREF × R3/(R3 + R4)。电阻R5和R6设置ADC的IN+输入端的共模电压。此电压等于VOFFSET1 = VREF × R5/(R5 + R6)。ADC的共模电压(等于VOFFSET1)应挨近VREF/2,这意味着R5 = R6。表1列出了合适常用输入电压规模的一些规范1%答应电阻值。
表1:合适常用输入电压规模的电路值和电压
请注意,ADA4941-1选用+7 V和?2 V电源供电。因为各路输出的摆幅有必要到达0 V至+5 V,因而正电源电压应比+5 V高数百毫伏,负电源电压应比0 V低数百毫伏。本电路挑选+7 V和?2 V的电源电压。+7 V电源还能供给满意的裕量,为ADR435供电。只需ADA4941-1上的肯定最大值总电源电压不超越12 V,而且满意ADR435的裕量要求,则也能够运用其它电压。
AD7982需求一个 +2.5 V supply for VDD电源以及一个VIO 电源(图1未显现),后者的电压能够在1.8 V至5 V之间,取决于I/O逻辑接口电平。
本电路对电源时序不灵敏。在瞬间过压条件下,AD7982输入端能够接受最高±130 mA的电流。
AD7982 SPI兼容串行接口(图1未显现)能够使用SDI输入,将几个ADC以菊花链方法连接到单个三线式总线上,并供给一个可选的忙闲指示。选用独立电源VIO时,该器材与1.8V、2.5V、3V和5V逻辑兼容。
为了使本文所评论的电路到达抱负的功能,有必要选用超卓的布线、接地和去耦技能。至少应选用四层PCB:一个接地层、一个电源层和两个信号层。
一切IC电源引脚都有必要选用0.01 μF至0.1 μF低电感、多层陶瓷%&&&&&%(MLCC)对接地层去耦(为简明起见,图1未显现),并应遵从“了解更多信息”部分所引证%&&&&&%的各数据手册中提出的主张。
有关引荐的布线方法和要害器材方位,应参阅产品*估板。请在器材的产品主页上检查(见“了解更多信息”部分)。
常见改变
ADR43x 系列基准电压源能够供给与ADC接口的各种不同基准电压值。