采用开关电容技术,结合了低成本和低功耗的方案是什么?

元器件信息   2023-09-19 10:48   186   0  

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AD876是一种CMOS a /D转换电路,采用开关电容技术,结合了低成本和低功耗。AD876的原理框图如图B1所示。输入在前端通过采样保持(S/H)电路进行采样,该电路还为a /D差分电路提供单端到差分的转换。在S/H阶段建立了器件的整体动态性能和宽带噪声。转换由一个4阶段的管道完成,由几个子块迭代,这些子块在将残留物从一个阶段传递到另一个阶段时,以越来越高的分辨率改进转换。

每个级执行一个闪存a /D转换;将结果转换回(D/A),从其输入中减去它,放大并保留下一阶段的差异。数字结果通过校正逻辑进行组合;并且数据以时钟速率进行转换(但是在任何特定时刻的输出具有3.5个时钟周期的延迟(即,它表示3.5个周期之前的输入值)。

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在每个A/D转换步骤之后,D/A和其他功能都在紧凑高效的开关电容电路中实现。该电路的功能,基本上是一个乘法D/ a转换器(MDAC),在图B1中的虚线块中显示。仔细看一下MDAC电路,图B2说明了它的基本操作。当时钟低时,输入电压V(IN)被采样到一组相同大小的单位电容器(放大器增益=1)上。当时钟走高时,一个反馈电容被连接在放大器周围。输入数组中的所有电容的电荷转移到反馈电容,导致电压增益的比电容在输入数组的数量的反馈。同时,输入阵列电容也转向正面或负面引用(如选择数字的a / D转换结果),因此它们的和是减去从V(中)和,离开放大器输出一个放大的残留物,作为下一阶段的输入。因此,增益,D/A,差分和S/H都被包裹在一个块中。

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与MDAC一样,输入S/H作为开关电容电路实现,如图B3所示(为简单起见,采用单端电路)。当CLOCK低时,保持电容连接到输入端,并通过输入驱动器(通常是运算放大器,如AD8011)充电至输入电压。当时钟走高,帽断开从输入和馈送到放大器的输出。由于连接到运放输入端的节点现在是浮动的,所以没有电荷可以逃逸,输入电压保持不变。当CLOCK再次变低时,盖子重新连接到输入端。如果保持电容上已经存储的电压与AD876输入电压之间存在差异,则电容被充电到新值(在运放必须处理的瞬态故障之后,如应用中所述)。

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参考输入以与输入相同的方式被切换。必须注意尽量减少参考电路中的瞬态,例如,通过使用外部电容器来产生或吸收瞬态参考电流。还请注意,AD876差分输入范围(S/H之后)实际上跨越两个参考,底部(或“负”)参考和顶部(或“正”)参考,以适应单个+ 5v电源系统。


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