& 使用运算放大器来驱动高精度 ADC
使用运算放大器来驱动高精度 ADC
作者：Rick Downs，德州仪器 (TI) 高精度模拟应用工程
大多数高精度模数转换器 (ADC) 都没有高阻抗输入。输入信号直接通过一个开关连接到一个采样电容器。这种负载存在一些有趣的挑战。
有人试图通过直接连接一个电位计到输入来验证其 ADC 的运行，如图 1 所示。这样做的结果通常让人失望，因为获得的结果并不理想。这种情况下，在 ADC 输入上看到的信号呈现出巨大的峰值，因为大输入阻抗从采样电容器吸取电流，从而导致对电容器充电需要大量的电流。如果在转换器的采集时间 tACQ 内稳定下来，便不会出现问题。但是，如果没有在 tACQ 内稳定到 0.5 最低有效位 (LSB) 以下，则会损耗精度。
图 1 高源阻抗会引起精度损耗
图 2 显示了驱动一个高精度 ADC 的建议电路。CSH 为 ADC 内部的采样电容，而 RSW 为采样开关的导通电阻（通常低到可以忽略不计）。转换器的采集时间 tACQ 期间，采样开关关闭。
图 2 驱动高精度 ADC 的建议电路
外部 CFLT 用于提供充电 CSH 所需的瞬时电流，其必须至少为 20x CSH。一般而言，1nF 较为合适。RFLT 用于阻止驱动运算放大器承受纯电容性负载。这样，RFLT 和 CFLT 构建起一个时间常量为 τ = RFLTCFLT 的 RC 电路。
为了保证所有一切都及时稳定以获得精确的信号采集，tACQ 必须为 ≥ k τ，其中k = ln(2(N+1))。K 为一个 N 位转换器稳定至 0.5LSB 要求的时间常量值。由此，您可以确定最大值 τ，以及 RFLT 的值。
选择驱动运算放大器的关键参数是其单位增益带宽，其必须为 4(1/(2πRFLTCFLT)) 以足够快地稳定。一些设计人员通常会忘记这个要求，可能选择一款比要求慢得多的运算放大器，从而得到令人失望的结果。
如欲了解采样过程、RC 时间常量计算以及正确选择运算放大器的更多详情，敬请访问：
1. 《使用 SAR 模数转换器进行马达控制应用中的电流测量》(SBAA081)，作者：M. Oljaca 和 J. McEldowney，2002 年 10 月，网址：
2. 《设计 SAR ADC 驱动电路，第一部分：ADC 工作原理详解》作者：R. Downs 和 M. Oljaca，2006 年 2 月，网址：
3. 《ADS8342 SAR ADC 输入》(SBAA127)，作者：M. Oljaca 和 B. Mappes，2005 年 1 月，网址：
4. 《设计 SAR ADC 驱动电路，第二部分：SAR ADC 输入行为》，作者：R. Downs 和 M. Oljaca，2006 年 10 月：
5. 《设计 SAR ADC 驱动电路，第三部分：为 SAR ADC 设计优化的输入驱动电路》作者：R. Downs 和 M. Oljaca，2007 年 3 月：
6. 《外部组件提升了 SAR ADC 精度》，作者：B. Baker 和 M. Oljaca，EDN，2007 年 6 月 7 日，pp 67-75，网址：。
7. 《驱动 SAR ADC 首先是选择正确的运算放大器》作者：M. Oljaca 和 B. Baker，EDN，2008 年 10 月 16，pp 43-54，网址：您的位置： >
高精度ADC,高精度ADC是什么意思
目前，世界上有多种类型的ADC，有传统的并行、逐次通近型、积分型、压频变换型等，也有近年来新发展起来的∑-△型和流水线型ADC，多种类型的ADC各有其优缺点并能满足不同的具体应用要求。精度的要求是ADC的一项重要指标。
基本原理：
A/D转换器作为联系模拟领域到数字领域的纽带是十分重要的器件，己发展成多种系列，每一种均有其适用范围。总之A/D转换器是用途很广，发展十分迅速的器件，它在工业、国防、通讯、高科技等领域起着重要的作用。传统方式的ADC，例如逐次通近型、积分型、压频变换型等，主要应用于中速或较低速、中等精度的数据采集和智能仪器中。在全并行基础上发展起来的分级型和流水线型人D(主要应用于高速情况下的瞬态信号处理、快速波形存储与记录、高速数据采集、视频信号量化及高速数字通讯技术等领域。此外，采用脉动型和折叠型等结构的高速ADC，可应用于广播卫星中的基带解调等方面。这些高速ADC 今后的发展方向是在现有高速基础上尽可能提高其分辨率，以满足兼顾高速、高精度的发展方向。20世纪90年代以来获得很大发展的∑-△型ADC利用高抽样率和数字信号处理技术，将抽样，量化、数字信号处理融为了一体，从而获得了高精度的ADC，目前可达24位，主要应用于高精度数据采集特别是数字音响系统、多媒体、地簇勘探仪器、声纳等电子测量领域。
下表是对现有的几种主要ADC类型作一简要总结。无论采用何种电路结构，若要提高转换速度。就要以较低的分辨宰和较大的功耗来作为代价:而要获得较高的分辨率，则要牺牲转换速度和功耗;为了降低功耗，却又得不到较高的速度和分辨率。因此在系统应用中，必须根据实际需要来选择适当电路结构和技术指标的ADC。
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国产高精度ADC芯片CS1242获“中国芯”最
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中国电子衡器业的发展经历了曲折的过程。从初期依赖70多元一颗的进口高端IC到双极分、三积分电路的广泛应用，整个行业进入了一个春秋战国时代，各种大大小小的厂家蜂拥而上，部分有技术实力和前瞻眼光的大厂从中脱颖而出，推进了电子衡器对机械衡器市场的渗透，并开拓了新的应用领域。而市场对衡器品质提升的要求及日趋激烈的竞争带来的成本压力，迫切要求衡器“中国芯”诞生。日，由信息产业部电子信息产品管理司指导
　　中国电子衡器业的发展经历了曲折的过程。从初期依赖70多元一颗的进口高端IC到双极分、三积分电路的广泛应用，整个行业进入了一个春秋战国时代，各种大大小小的厂家蜂拥而上，部分有技术实力和前瞻眼光的大厂从中脱颖而出，推进了电子衡器对机械衡器市场的渗透，并开拓了新的应用领域。而市场对衡器品质提升的要求及日趋激烈的竞争带来的成本压力，迫切要求衡器“中国芯”诞生。 　　日，由信息产业部电子信息产品管理司指导，信息产业部软件与集成电路促进中心（CSIP）主办的2007年度“中国芯”技术与发展大会暨第二届“中国芯”颁奖活动在北京隆重举行。深圳市芯海科技有限公司推出的高精度Sigma-DeltaADC芯片CS1242获得了2007年度“中国芯”最具潜质奖，是“中国芯”获奖的10款IC产品中，唯一用于计量及工业控制领域的IC，其分辨率为24bit，有效精度高达21bit。CS1242获此殊荣，标志着中国衡器业也有了能够与国外顶级IC设计公司的高端产品相抗衡的“中国芯”，从此可以摆脱对高价位进口IC的依赖，以及双极分、三积分技术带来的整机品质上的困扰，提升产品的技术水平和国际竞争力。 　　事实上，从2006芯海科技推出CS1242、CS1180、CS1160系列衡器“中国芯”开始，国内衡器产业的格局就已经在发生悄然的变化。原先在衡器领域占统治地位的国外公司，被迫将各自的AD芯片价格调低，以迎击“中国芯”的挑战。而原本依靠双极分和三积分作为生产技术的厂家，也逐渐开始放弃生产过程复杂，精度低，可靠性及温度特性差的分立器件结构产品，采用CS1180、CS1160作为新方案的首选。在这个过程中，芯海科技的技术支持人员主动出击，为客户提供基于CS1242、CS1180、CS1160的全套解决方案，降低了生产厂家的开发成本，让越来越多的衡器厂家用上了“中国芯”。如今，CS1242系列产品的客户已经涵盖了上海、浙江、福建、深圳等地，重要客户涵括国内衡器业内具有重要影响力的公司，基本上都与芯海建立了长期合作的伙伴关系，而芯海公司也不断推出更高性能更低成本的如CS1150等一系列衡器芯片来覆盖整个衡器行业的需求，让芯海公司真正成为衡器行业内芯片采购的首选公司。同时，芯海科技还积极寻求与国内传感器厂家及MCU、LED等芯片原厂的合作，力图整合本土产业链的优势资源。“我们要为客户提供高品质、低成本的解决方案，与业内泰斗一道关注衡器产业的长远发展，结束国外IC厂家长期技术垄断的局面，以中国芯为中国衡器注入强大动力，渗透到世界上所有需要衡器的场合。”芯海科技总经理卢国建先生如是说。 　　如今，随着政府相关机制的完善，国内衡器业正朝着规范化，标准化发展，并逐渐开始超越“秤”的概念，应用于家用电器、医疗电子、数字传感终端等领域。衡器业界需要以开放的思维去引领市场，以各种更贴心的产品提高现代人的生活质量。“中国芯”将与中国的衡器产业共同成长，相得益彰，为民族电子产业的发展而共同努力。
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第一章 单片机的综合应用技术
1.1 8098单片机存储器的扩展技术
1.2 87C196KC单片机的DMA功能
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1.4 利用PC机的8096软件开发系统
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