ZHCACF6A february   2021  – march 2023 TMS320F2800132 , TMS320F2800133 , TMS320F2800135 , TMS320F2800137 , TMS320F2800152-Q1 , TMS320F2800153-Q1 , TMS320F2800154-Q1 , TMS320F2800155 , TMS320F2800155-Q1 , TMS320F2800156-Q1 , TMS320F2800157 , TMS320F2800157-Q1 , TMS320F280021 , TMS320F280021-Q1 , TMS320F280023 , TMS320F280023-Q1 , TMS320F280023C , TMS320F280025 , TMS320F280025-Q1 , TMS320F280025C , TMS320F280025C-Q1 , TMS320F280033 , TMS320F280034 , TMS320F280034-Q1 , TMS320F280036-Q1 , TMS320F280036C-Q1 , TMS320F280037 , TMS320F280037-Q1 , TMS320F280037C , TMS320F280037C-Q1 , TMS320F280038-Q1 , TMS320F280038C-Q1 , TMS320F280039 , TMS320F280039-Q1 , TMS320F280039C , TMS320F280039C-Q1 , TMS320F280040-Q1 , TMS320F280040C-Q1 , TMS320F280041 , TMS320F280041-Q1 , TMS320F280041C , TMS320F280041C-Q1 , TMS320F280045 , TMS320F280048-Q1 , TMS320F280048C-Q1 , TMS320F280049 , TMS320F280049-Q1 , TMS320F280049C , TMS320F280049C-Q1 , TMS320F28075 , TMS320F28075-Q1 , TMS320F28076 , TMS320F28374D , TMS320F28374S , TMS320F28375D , TMS320F28375S , TMS320F28375S-Q1 , TMS320F28376D , TMS320F28376S , TMS320F28377D , TMS320F28377D-EP , TMS320F28377D-Q1 , TMS320F28377S , TMS320F28377S-Q1 , TMS320F28378D , TMS320F28378S , TMS320F28379D , TMS320F28379D-Q1 , TMS320F28379S , TMS320F28384D , TMS320F28384D-Q1 , TMS320F28384S , TMS320F28384S-Q1 , TMS320F28386D , TMS320F28386D-Q1 , TMS320F28386S , TMS320F28386S-Q1 , TMS320F28388D , TMS320F28388S , TMS320F28P650DH , TMS320F28P650DK , TMS320F28P650SH , TMS320F28P650SK , TMS320F28P659DK-Q1

 

  1.   摘要
  2.   商标
  3. 1引言
    1. 1.1 资源
      1. 1.1.1 TINA-TI 基于 SPICE 的模拟仿真程序
      2. 1.1.2 PSpice for TI 设计和仿真工具
      3. 1.1.3 应用报告：C2000 MCU 的 ADC 输入电路评估
      4. 1.1.4 TI 高精度实验室 - SAR ADC 输入驱动器设计系列
      5. 1.1.5 模拟工程师计算器
      6. 1.1.6 TI 高精度实验室 - 运算放大器：稳定性系列
        1. 1.1.6.1 相关应用报告
      7. 1.1.7 TINA-TI ADC 输入模型
  4. 2电荷共享概念
    1. 2.1 传统高速 ADC 驱动电路
    2. 2.2 高速 ADC 驱动电路中更大的 Cs
    3. 2.3 ADC 驱动电路中非常大的 Cs
    4. 2.4 电荷共享工作原理
    5. 2.5 采样率和源阻抗与跟踪误差之间的关系
    6. 2.6 跟踪误差的分析解决方案
    7. 2.7 多路复用 ADC 中的电荷共享
    8. 2.8 电荷共享电路的优点
    9. 2.9 电荷共享电路的缺点
  5. 3电荷共享设计流程
    1. 3.1 收集所需的信息
    2. 3.2 确定 Cs 容值
    3. 3.3 验证采样率、源阻抗和带宽
    4. 3.4 对电路建立性能进行仿真
    5. 3.5 输入设计工作表
  6. 4电荷共享电路仿真方法
    1. 4.1 仿真元件
      1. 4.1.1 Vin
      2. 4.1.2 Voa、Voa_SS 和 Verror
      3. 4.1.3 Rs、Cs 和 Vcont
      4. 4.1.4 Ch、Ron 和 Cp
      5. 4.1.5 S+H 开关、放电开关、tacq 和 tdis
    2. 4.2 配置仿真参数
    3. 4.3 运算放大器稳态电压仿真
    4. 4.4 测量建立误差
    5. 4.5 扫描源电阻
  7. 5电路设计示例
    1. 5.1 示例 1：确定最大采样率
      1. 5.1.1 示例 1：分析
      2. 5.1.2 示例 1：仿真
      3. 5.1.3 示例 1：工作表
    2. 5.2 示例 2：添加运算放大器
      1. 5.2.1 示例 2：分析
      2. 5.2.2 示例 2：仿真
      3. 5.2.3 示例 2：工作表
    3. 5.3 示例 3：更低的建立目标
      1. 5.3.1 示例 3：分析
      2. 5.3.2 示例 3：仿真
      3. 5.3.3 示例 3：工作表
    4. 5.4 示例 4：分压器
      1. 5.4.1 示例 4：分析
      2. 5.4.2 示例 4：仿真
      3. 5.4.3 示例 4：工作表
  8. 6总结
  9.   A 附录：ADC 输入建立动因
    1.     A.1 ADC 输入建立的机制
    2.     A.2 稳定不足的症状
      1.      A.2.1 失真
      2.      A.2.2 存储器串扰
      3.      A.2.3 精度
      4.      A.2.4 C2000 ADC 架构
  10.   参考文献
  11.   修订历史记录

2.2 高速 ADC 驱动电路中更大的 Cs

为了实现电荷共享输入设计，Cs 将变得非常大。然而，必须小心，因为较大的 Cs 在典型的高速 ADC 驱动电路中是有害的。通过查看下面用于计算近似时间常数和建立时间的公式，可以理解为何需要在高速 ADC 驱动电路中保持较小的 Rs 和 Cs。

可以使用 RC 建立模型来确定所需建立时间的近似值。模型的时间常数由以下公式给出：

方程式 1. GUID-CD1F9E08-4B5E-4A05-A24D-71E0AE32B960-low.gif

所需的时间常数数量可通过以下公式得出：

方程式 2. GUID-EFE631A3-A0D1-4D44-81DA-D8586C6E0AC6-low.gif

因此，总 S+H 时间应设置为大约：

方程式 3. GUID-B22229B8-FA5C-41A0-8813-6DC10FEFFF74-low.gif

其中以下参数由器件数据手册中的 ADC 输入模型提供：

  • n = ADC 分辨率（以位数表示）
  • RON = ADC 采样开关电阻（以欧姆为单位）
  • CH = ADC 采样电容（以 pF 为单位）
  • CP = ADC 通道寄生输入电容（以 pF 为单位）

以下参数取决于应用设计：

  • 建立误差 = 允许的建立误差（以 LSB 为单位）
  • Rs = ADC 驱动电路源阻抗（以欧姆为单位）
  • CS = ADC 输入引脚上的电容（以 pF 为单位）

从上面的公式可以明显看出，增加 Rs 只会使建立时间变长，因为 Rs 存在于 τ 的两个项，对 k 没有影响。另一方面，增加 CS 将会使 τ 增大，但同时会使 k 减小，因为这会增大 k 的第二个项中的 Cs 与 CH 之比。但是，增加 Cs 将导致建立时间变长，如表 2-2 中的示例所示。这是因为时间常数 τ 以线性方式增加，而所需的时间常数 k 以对数方式减小。因此，高速 ADC 驱动电路设计通常保持较小的 Cs 值（通常为 CH 的 20 倍），因为增加 Cs 会导致额外的建立时间。

表 2-1 高速 ADC 驱动器中的 Cs 增加时的建立时间
参数 示例 1 示例 2 示例 3
CS 220pF 1nF 2.2nF
CH 12.5pF 12.5pF 12.5pF
Cp 10pF 10pF 10pF
Rs

50

50

50
RON 425Ω 425Ω 425Ω
n 12 位 12 位 12 位
建立误差

0.5LSB

 0.5LSB 0.5LSB
τ 17.4ns 56.4ns 116.4ns
k 6.1 4.6 3.8
建立时间 106.1ns 259.4ns 442.3ns