一篇很好的AD转换设计中的基本问题整理
结构,板子上有多个比如9片ADC的话,本讲座是建议ADC跨接模拟地和数字地?是否意味着要多点接地?
ADC需要接在系统的模拟部分。
56.什么时候用FPBW,什么时候用小信号BW,数据手册并没有把所有情况告诉我们。
FPBW与芯片的Slew Rate有关,当要把信号放大时,如果Slew Rate跟不上,输出信号就会失真。FPBW = SlewRate/2piVp,Vp为输出信号的电压。
57.请教专家,在采用R、C隔离时,若R较大会影响后面的ADC,若C较大会影响相位,具体设计时应该如何选择呢?
可以考虑在RC滤波后加一级运放做buffer.
58.数据转换器中最常见的错误主要有哪些?如何避免
ADC转换会受到Noise的影响,如果ADC转换的结果与理论值大概相等,那么可以通过在同一个输入电压上读多次转换结果,将转换结果平均来得到更为准确的值。
59.我们要的带宽为100hz,结果用的是带宽为1khz的放大器,如何有效解决抗干扰问题?
一般来讲,ADC前端需要加一个滤波,滤掉把有用带宽以外的噪声。
60.影响ADC的重要参数有哪些?如何在pcb设计中避免?
考虑ADC前端的抗混叠滤波器的设计,阻抗匹配,输入输出的阻抗。
61.在高速模数转换时,是不是不能以芯片内部的参考电压为准,都需要外部参考,有没有可能芯片内部参考电压也达到一般外部参考那么稳定?
使用内部参考电压,由于参考电压在ADC转换时会sink/source电流,这会影响ADC的电源电压,进而影响ADC的SNR。一般系统精度要求很高的场合常使用外部参考。
62.目前ADI公司的ADC芯片中,分辨率高于14bit,最高速率能达到多少?双通道,分辨率高于14bit,最高速率能达到多少?
14bit的ADC最高为150MSPS。
63.传递函数不连续(DNL不连续)会导致什么问题?如果应用中遇到这个问题,我应该如何处理?使用软件补偿吗?如果不连续,为什么芯片不能从硬件角度去做补偿?
DNL不连续会导致丢码,这个问题没有办法在外部做补偿,这是ADC本身的特性。ADI的ADC都是保证没有丢码的问题存在的。
64.开关电源对数据转换出错的影响有多大?开关电源的频率建议多高最为合理?
你可以加LDO或者LC滤波器减小电源纹波和噪声。一般ADC的PSRR会比较高,位数低的ADC如10bit对电源要求不高,但高位数的ADC如 16bit对开关电源要求比较高。开关电源频率选择和功率,效率有关。普通的开关频率一般选择为100KHz-300KHz。
65.从信噪比角度来看,要实现多路AD,是采用单个多路AD的芯片实现?还是用多个个单路的AD实现好?
采用多个ADC芯片效果会更好。因为单芯片多通道的芯片,通道之间会有干扰。
66.怎样判断转换错误是干扰信号引起的还是转换本身引起的?
对于高频的要用高精度的基准源,高精度的可以将输入端短路来测试ADC本身上的噪声特性。
67.为了降低高频干扰,开关稳压器后面使用LDO是否有好处?
会有好处。你可以选择低噪声的LDO。
68.那种类型的A/D在进行布线的时候,要特别的注意电磁干扰的抑制?有什么好的建议?
一般来讲ADC不需要考虑这个,而是在电源端考虑电磁干扰抑制。如果用到高速的数字器件或者时钟的话,可以考虑加一个屏蔽罩。
69.陷波器和抗混叠滤波器有什么不同?
陷波器就是将某一频率下的干扰做足够的衰减,可以理解为带阻滤波器,而抗混叠滤波器可以理解为低通滤波器。
70.噪声混叠是否会导致ADC的SNR下降?
混叠是由于采样率<2倍的信号频率是产生的,这是会使得滤波器的设计变得困难,从而噪声的滤除变得困难,SNR也会受到影响。
71.由LDO向ADC供电改为使用开关电源向ADC供电时,对EMC性能的影响?
这要看你开关电源的EMC处理情况,如果开关电源EMC/I处理不好,系统就有EMI/C问题。由LDO向ADC供电改为使用开关电源向ADC供电可能会影响ADC的精度。
72.如果测量的是很低频率的模拟信号(小于10Hz),直接单端测量和将信号转换成差分信号后驱动ADC相比,哪种方式测量精度会更高?
你可以直接单端测量就可以。
73.脉冲模式的A/D时序控制复杂吗?是A/D内部实现的吗?
对于用户端来说,都是用CPU控制ADC的通信接口,这并不复杂。
74.为了消除噪声干扰,如何才能尽量减少AC环路 ?
布局布线的时候要尽量考虑信号线的回流路径,使得回路面积尽量小。
75.现在想做一个项目用到16位的高速ADC,但是前端模拟信号本身的噪声比较大,会浪费掉3~4位的精度,为此你们觉得选择16位的ADC有必要吗?
如果输入信号本身的噪声只要12位,而且无法通过处理来降低噪声,那么就不要使用16bit的ADC。
76.一般ADC封装上都有很多模拟电源引脚,比如AD7656就有8个AVcc,在设计PCB时,如何把他们连接到电源上?
最好是有一层电源平面,就近将A
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