ZHCAFS4 September   2025 AMC0311D , AMC0311D-Q1 , AMC0311R , AMC0311R-Q1 , AMC0311S , AMC0311S-Q1 , AMC0330D , AMC0330D-Q1 , AMC0330R , AMC0330R-Q1 , AMC0330S , AMC0330S-Q1 , AMC0336 , AMC0380D , AMC0380D-Q1 , AMC0381D , AMC0381D-Q1 , AMC0381R , AMC0381R-Q1 , AMC1211-Q1 , AMC1311 , AMC1311-Q1 , AMC1350 , AMC1350-Q1 , AMC1351 , AMC1351-Q1 , AMC1411 , AMC1411-Q1 , AMC3311 , AMC3311-Q1 , AMC3330 , AMC3330-Q1

 

  1.   1
  2.   摘要
  3.   商标
  4. 1简介
  5. 2信号链
    1. 2.1 多路复用 SAR ADC 内部
    2. 2.2 使用放大器驱动 ADC
  6. 3实验结果
    1. 3.1 直流特性
    2. 3.2 交流特性
  7. 4总结
  8. 5参考资料

直流特性

误差电压 VERR 并非恒定值,其大小会随不同工作条件发生变化。误差的主要来源是上一次采样电压 (VSH) 与驱动电压 VOUT 之间的差异。此外,输入电压、温度波动、元件容差以及接近电压轨的工作状态均会对误差产生影响,导致该误差难以校准。

 AMC0330D 与 TLV9001 构成的信号链的传递函数,tSMPL=425ns图 3-4 AMC0330D 与 TLV9001 构成的信号链的传递函数,tSMPL=425ns

图 3-4 展示了由 AMC0330D 与基于 TLV9001 的差分放大器构成的完整信号链的传递函数。X 轴表示进入隔离放大器的输入电压 (VIN(AMC))。Y 轴表示 ADC 的数字输出 (DOUT)。VSH 的三个不同条件对应上一次采样通道的值。从图形上看,该误差并不明显,难以从图中直接读取。图 3-5 是一个更清晰的图,可直观呈现 VERR 的负面影响。该图展示了在模拟输入电压范围内的系统积分非线性 (INL)。此外,该误差也等于传递函数最佳拟合线与实际转换读数之间的偏差。该图显示,相对于残余电压 VSH,系统总满量程误差最大波动可达 1.06%。

图 3-6 展示了针对速度更快的、基于 OPA365 的差分放大器的完全相同的分析。测试采用了完全相同的硬件,仅将运算放大器由 TLV9001 替换为 OPA365。在此示例中,满量程误差变化小于 0.26%,比采用 TLV9001 的电路提高了 4 倍。

为确保完整性,图 3-7 展示了使用隔离式放大器单端型号 (AMC0330S) 的信号链。相较于 AMC0330D 搭配基于 OPA365 的差分放大器的组合方案,该方案的小幅性能提升源于放大器的全片上集成设计。高集成度消除了差分放大器分立式实现中的其他误差因素。

可以看出,驱动 ADC 输入的放大器的趋稳时间会对信号链的直流传递函数及线性度产生影响。如果放大器的趋稳时间长于 ADC 的采样时间,则会在测量中引入显著误差。

 由 AMC0330D 与 TLV9001 构成的信号链的积分非线性,tSMPL=425ns图 3-5 由 AMC0330D 与 TLV9001 构成的信号链的积分非线性,tSMPL=425ns
 由 AMC0330D 与 OPA365 构成的信号链的积分非线性,tSMPL=425ns图 3-6 由 AMC0330D 与 OPA365 构成的信号链的积分非线性,tSMPL=425ns
 采用单端输出 AMC0330S 放大器的信号链的积分非线性,tSMPL=425ns图 3-7 采用单端输出 AMC0330S 放大器的信号链的积分非线性,tSMPL=425ns