ADC輸入電容的阻抗的問題分析
大概概括一下ADC輸入電容阻抗的問題：
1:SAR型ADC 這種ADC內阻都很大，一般500K以上。即使阻抗小的ADC，阻抗也是固定的。所以即使只要被測源內阻穩定，只是相當于電阻分壓，可以被校正。
2:開關電容型，如TLC2543之類。他要求很低的輸入阻抗用于對內部采樣電容快速充電。這時最好有低阻源，否則會引起誤差。實在不行，可以外部并聯一很大的電容，每次被取樣后，大電容的電壓下降不多。因此并聯外部大電容后，開關電容輸入可以等效為一個純阻性阻抗，可以被校正。
3：FLASH型(直接比較型)。大多高速ADC都是直接比較型，也稱閃速型(FLASH)，一般都是低阻抗的。要求低阻源。對外表現純阻性，可以和運放直接連接。
4：雙積分型 大多輸入阻抗極高，幾乎不用考慮阻抗問題
5：Sigma-Delta型。這是目前精度最高的ADC類型，也是最難伺候的一種ADC。重點講一下要注意的問題：
a.內部緩沖器的使用。SigmaDelta型ADC屬于開關電容型輸入，必須有低阻源。所以為了簡化外部設計，內部大多集成有緩沖器。緩沖器打開，則對外呈現高阻，使用方便。但要注意了，緩沖器實際是個運放。那么必然有上下軌的限制。大多數緩沖器都是下軌50mV，上軌AVCC-1.5V。在這種應用中，共莫輸入范圍大大的縮小，而且不能到測0V。一定要特別小心!一般用在電橋測量中，因為共模范圍都在1/2VCC附近。不必過分擔心緩沖器的零票，通過內部校零寄存器很容易校正的。
b.輸入阻抗問題。SigmaDelta型ADC屬于開關電容型輸入，在低阻源上工作良好。但有時候為了抑制共模或抑制乃奎斯特頻率外的信號，需要在輸入端加RC濾波器，一般DATASHEET上會給一張最大允許輸入阻抗和C和Gain的關系表。這時很奇怪的一個特性是，C越大，則最大輸入阻抗必須隨之減小!剛開始可能很多人不解，其實只要想一下電容充電特性久很容易明白的。還有一個折衷的辦法是，把C取很大，遠大于幾百萬倍的采樣電容Cs(一般4~20PF),則輸入等效純電阻，分壓誤差可以用GainOffset寄存器校正。
c.運放千萬不能和SigmaDelta型ADC直連! 前面說過，開關電容輸入電路電路周期用采樣電容從輸入端采樣，每次和運放并聯的時候，會呈現低阻，和運放輸出阻抗分壓，造成電壓下降，負反饋立刻開始校正，但運放壓擺率(SlewRate)有限，不能立刻響應。于是造成瞬間電壓跌落，取樣接近完畢時，相當于高阻，運放輸出電壓上升，但壓擺率使運放來不及校正，結果是過沖。而這時正是最關鍵的采樣結束時刻。
所以，運放和SD型ADC連接，必須通過一個電阻和電容連接(接成低通)。而RC的關系又必須服從5.c里面所述規則。
d.差分輸入和雙極性的問題。SD型ADC都可以差分輸入，都支持雙極性輸入。但這里的雙極性并不是指可以測負壓，而是Vi+ Vi-兩腳之間的電壓。假設Vi-接AGND，那么負壓測量范圍不會超過-0.3V。正確的接法是Vi+ Vi- 共模都在-0.3~VCC之間差分輸入。一個典型的例子是電橋。另一個例子是Vi-接Vref，Vi+對Vi-的電壓允許雙極性輸入
編輯：admin 最后修改時間：2017-08-01
