多ADC系统的基准电压设计
内部基准,允许一组外部基准源直接驱动内部基准阶梯。这些电压可具有任意的精度,ADC可跟随它们至0.1%以内。该系列的ADC阶梯基准连接端具有4kΩ的电阻,即使在多个ADC并联时也能够很容易地驱动负载。
图2. 还是在超声应用中,采用一个精密、低噪声的基准电路驱动多达32个ADC。
精密基准源如MAX6066 (IC1)产生+2.500V的直流电压,后接10Hz低通滤波器和精密分压器,分压器经过缓冲的输出被设置为+2.0V、+1.5V和+1.0V,其精度与分压电阻的容差有关。
这三个电压由四运放IC2 (MAX4254)缓冲,因为它具有较低的噪声和直流失调。各输出电压接10Hz低通滤波器可滤除基准电压噪声和缓冲放大器的噪声,使噪声电平低至3nV/√Hz。+2.0V和+1.0V的基准电压将相关ADC的差分满量程范围设置在2VP-P。+2.0V和+1.0V缓冲器驱动它们之间的ADC内部阶梯电阻:4kΩ除以电路中的ADC个数。例如,32个ADC将从这些基准源吸取8mA电流—负载电流远未超出IC2 (MAX4252)的容量。这种结构的增益精度由IC1 (这里是:MAX6066)的精度等级和分压器的电阻容差确定,可以达到较高的精度。该电路每个ADC的增益匹配度为0.1% (典型值)。100Hz频点噪声电平低于3nV/√Hz,能够提供出色的性能指标。与图1相同,所有有源器件采用同一电源供电,上电或掉电时无需考虑供电顺序。
运放输出匹配度优于0.1%,采用同样的缓冲器和后续低通滤波器能够支持高达32路ADC。对于需要32路以上匹配ADC的应用,建议对所有转换器采用一个公用的电压基准和分压器。
总结
对于需要大量数据转换器、而且对通道间匹配度要求较高的系统需要认真对待其电压基准的设计。采用同一高精度、低噪声基准源驱动所有ADC能够获得高精度匹配。MAX144x系列10位ADC提供了灵活的基准输入和出色的动态特性,不失为这种应用的首选方案。
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