圖 1
片上集成模擬輸入箝位保護、二階抗混疊濾波器、跟蹤保持放大器、16位電荷再分配逐次逼近型ADC內(nèi)核、數(shù)字濾波器、2.5V基準電壓源及緩沖、高速串行和并行接口。AD7606采用5V單電源供電，不再需要正負雙電源，并支持真正±10V或±5V的雙極性信號輸入。所有的通道均能以高達200kSPS的速率進行采樣，同時輸入端箝位保護電路可以承受最高達±16.5V的電壓。傳統(tǒng)的逐次逼近(SAR)型ADC，由于其采樣電容的設(shè)計，模擬輸入前端一般需要運算放大器(簡稱運放，Operation Amplifier)來實現(xiàn)內(nèi)部采樣電容的驅(qū)動。正因此電容的存在，其等效輸入阻抗與采樣頻率相關(guān)，而且在一些高采樣率的應(yīng)用中，使得前端驅(qū)動運放的選擇變得十分苛刻。
圖 2
但在AD7606內(nèi)部的信號調(diào)理電路中，已經(jīng)包含了低噪聲、高輸入阻抗的信號調(diào)理電路，其等效輸入阻抗完全獨立于采樣率且固定為1Mohm。同時輸入端集成了具有40dB抗混疊抑制特性的濾波器，更是簡化了前端設(shè)計，不再需要外部驅(qū)動和濾波電路。因此，二次互感器輸出的信號無需再經(jīng)過運放來緩沖就可以直接接入AD7606。
AD7606內(nèi)部集成了2.5V帶隙電壓基準和基準緩沖電路，其溫度系數(shù)典型值為±10ppm/℃。設(shè)計應(yīng)用中，選用內(nèi)置基準或外部基準，將取決于系統(tǒng)的要求。多片ADC的設(shè)計中，如果需求高絕對精度，則應(yīng)采用高初始精度和低溫度系數(shù)的外部基準，以消除不同器件內(nèi)置基準之間的差異而帶來的誤差。推薦選用初始精度0.04%，溫度系數(shù)3ppm/℃的ADR421B。如果需求多片ADC通道之間的數(shù)值匹配，可設(shè)置第一片AD7606工作在內(nèi)置基準模式，其余AD7606為外部基準模式，然后通過第一片AD7606的內(nèi)置基準輸出供給其余AD7606。這樣，在不加外部基準的情況下即可保證多個AD7606通道間數(shù)據(jù)的匹配性，但此時系統(tǒng)的絕對精度取決于內(nèi)置基準的性能。
圖 3
AD7606還提供了過采樣和數(shù)字濾波功能。通過管腳OS[2:0]可以設(shè)置過采樣倍數(shù)(OSR)為x2,x4,x8,x16,x32,x64。過采樣打開后，內(nèi)部的過采樣控制電路和1階Sinc數(shù)字濾波器會自動被使能，同時-3dB帶寬也會相應(yīng)的改變。
ADC一般需要模擬電源和數(shù)字電源。大多數(shù)的系統(tǒng)都會有5V數(shù)字電源，卻不一定具有5V模擬電源。此時如果模擬電路和數(shù)字電路共用同一個5V電源，有害的數(shù)字噪聲可能會耦合到模擬電路并降低ADC的性能，通常應(yīng)該避免這樣的設(shè)計。如果不可避免，需要將5V的數(shù)字電源進行很好的濾波后再供給模擬電路用。AD7606的去耦設(shè)計十分簡潔，僅需要9個電容，其中包括2個10uF，2個1uF，5個0.1uF。
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