CN0080

16位、6 MSPS PulSAR ADC AD7625的高速、精密、差分交流耦合驱动电路
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电路功能与优势

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本电路提供一种用来驱动16位、6 MSPS PulSAR®差分ADCAD7625的交流耦合差分输入信号的方法。该电路能够提供充足的建立时间和低失真,从而确保AD7625实现最高性能。它利用AD7625的缓冲VCM输出电压来设置各放大器的共模电平。

电路描述

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AD7625所施加的信号源应当经过缓冲,以便驱动AD7625开关电容前端,并保持低失真。各输入端利用 ADA4899-1 提供所需的驱动、失真和建立时间,使16位、6 MSPS ADC AD7625实现最高性能。

 

图1显示,差分交流耦合源提供的信号彼此之间相位相差180°,各输入的电压摆幅接近地电压。测试设置通过Audio Precision AP2700系列发生器来产生差分输入信号。利用2个10 μF NP0电容将信号耦合至驱动器电路。2个放大器ADA4899-1采用单位增益同相配置相连(ADA4899-1为单位增益稳定型),以便调理AD7625的模拟输入,从而与转换器开关电容瞬变实现充分隔离,同时设置正确的共模输入电压。对于AD7625,共模电压为内部基准电压的一半,即REF/2,其中REF = 4.096 V。



图1:AD7625 ADC的交流耦合差分驱动电路(原理示意图,所有连接和去耦均未显示)

AD7625的VCM输出引脚很有用,可以提供AD7625内部所用的一半基准电压。该VCM输出利用轨到轨放大器 AD8031进行缓冲,从而为模拟输入放大器提供精密共模电压。

 

请注意,ADA4899-1的反馈引脚(FB)与其输出引脚内部相连,从而使寄生电容和电感达到最小。ADA4899-1还有一个散热用裸露焊盘,应将其与接地层进行电气连接。

 

为了在运算放大器ADA4899-1输出为+4.096 V和0 V时提供充足的裕量,两个器件均采用+7 V和−5 V电源供电。由于放大器与ADC以不同电源电压工作,因此如教程MT-036所述,ADC输入端可能需要保护电路。

 

为了使本文所讨论的电路达到理想的性能,必须采用出色的布局、接地和去耦技术(请参考教程MT-031 和教程MT-101)。至少应采用四层PCB:一层为接地层,一层为电源层,另两层为信号层。 AD7625 数据手册中也有该器件布局和去耦做法的相关说明。

图2和图3显示利用该电路所获得的出色失真与噪声性能。



图2:2 kHz输入信号音和6 MSPS采样速率时的FFT输出




图3:2 kHz输入信号音和6 MSPS采样速率时FFT的展开图

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