差分输入中频采样ADC的单端输入驱动电路
ADC的多种输入类型介绍

ADC的多种输入类型介绍ADC(Analog-to-Digital Converter)是模拟信号转换为数字信号的设备或电路。
它是现代电子系统中不可或缺的组成部分,用于将来自各种传感器、电源、音频设备等的模拟信号转化为数字信号,以便于数字处理、存储和传输。
根据不同的应用需求,ADC可以接受多种输入类型。
以下是几种常见的ADC输入类型及其特点。
1. 单端输入(Single-Ended Input):单端输入是最常见的ADC输入类型,它接受来自一个信号源的单个信号输入。
例如,一个温度传感器可以通过单端输入将模拟温度信号转化为数字形式。
单端输入的优势是简单易用,但由于信号只有一种极性,有时可能会受到噪声的影响。
2. 差分输入(Differential Input):差分输入允许两个信号源之间的差异信号被转换为数字信号。
差分输入可以提供更好的抗干扰能力和动态范围。
它可以使用两个相位相反但幅度相等的信号来消除共模噪声,提高信号的准确性和可靠性。
差分输入常用于音频设备和精密测量仪器等需要高质量信号转换的应用。
3. 伪差分输入(Pseudo-Differential Input):伪差分输入是一种介于单端输入和差分输入之间的输入方式。
它接受单个信号源的信号输入,但采用了与差分输入相似的电路拓扑结构,以提供一些差分输入的特性。
伪差分输入可以减少来自共模噪声的影响,并在成本和复杂度方面相对较低,因此在一些需要一定抗干扰性能的应用中得到应用。
4. 压缩输入(Ratiometric Input):压缩输入是一种将传感器输出信号与电源电压进行比较的输入方式。
这种输入方式主要用于传感器输出的电压与电源电压有关联的情况,比如热敏电阻器(thermistor)或光敏二极管(photodiode)。
在这种情况下,ADC会测量传感器输出相对于电源电压的比例,从而消除电源电压的波动对转换结果的影响。
5. 高电压输入(High Voltage Input):高电压输入是指ADC可以接受高于其供电电压的信号输入。
adc采样电压电路

adc采样电压电路
ADC(模数转换器)采样电路是一种用于将连续模拟信号转换为离散数字信号的电路。
它在电子设备中起着至关重要的作用,因为它使我们能够将现实世界中的模拟信号转换为计算机可以处理的数字信号。
ADC采样电路的主要目标是准确地测量模拟信号并将其转换为数字形式。
为了实现这一目标,ADC采样电路通常包括三个主要部分:采样保持电路、模数转换器和数字信号处理电路。
采样保持电路用于定期采样模拟信号,并将其保持在一个恒定的电平上,以便模数转换器对其进行测量。
这是非常重要的,因为模数转换器需要在一段时间内测量信号的平均值,以减小噪声和干扰的影响。
接下来是模数转换器,它将采样保持电路中的模拟信号转换为数字形式。
常见的模数转换器有逐次逼近型模数转换器(SAR)和逐渐逼近型模数转换器(Delta-Sigma)。
这些模数转换器都有自己的优缺点,根据应用的具体要求选择合适的模数转换器。
最后是数字信号处理电路,它用于对数字信号进行进一步处理和分析。
这可能包括数字滤波、数值计算或其他算法。
数字信号处理电路可以根据应用要求进行设计,以满足特定的性能需求。
总的来说,ADC采样电路在现代电子设备中扮演着重要的角色。
它
使我们能够将现实世界中的模拟信号转换为数字形式,以便计算机可以处理和分析。
通过合理设计和选择合适的组件,我们可以获得准确、可靠的数字信号,并为各种应用提供有效的解决方案。
ADC的多种输入类型介绍

ADC的多种输入类型介绍单端输入具有单端输入的ADC将模拟输入电压相对于地进行数字化。
单端输入可简化ADC驱动器要求,降低信号链的复杂性并降低功耗。
单端输入可以是单极性或双极性,其中单端单极性ADC上的模拟输入仅在GND上方摆动(0V至VFS,其中VFS是由参考电压确定的满量程输入电压)(图1a)和单端双极性ADC上的模拟输入也称为真双极性,在GND(±VFS)之上或之下摆动(图1b)。
伪差分输入具有伪差分输入的ADC在有限范围内数字化差分模拟输入电压(IN + - IN-)。
IN +输入具有实际模拟输入信号,而IN-输入具有受限范围。
伪差分单极性ADC在0V范围内数字化差分模拟输入电压(IN + - IN-)到VFS。
在此范围内,在IN +引脚上驱动的单端单极性输入信号相对于信号接地参考电平进行测量,由IN-引脚驱动。
IN +引脚允许从GND摆动到VFS,而IN-引脚限制在GND±100mV左右(图2a)。
伪差分双极ADC将差分模拟数字化输入电压(IN + - IN-)在±VFS / 2的范围内。
在此范围内,在IN +引脚上驱动的单端双极性输入信号相对于在IN-引脚上驱动的信号中间参考电平进行测量。
允许IN +引脚从GND摆动到VFS,而IN-引脚限制在VFS / 2±100mV左右(图2b)。
伪差分真双极ADC数字化差分模拟输入电压(IN + - IN-)在±VFS范围内。
在此范围内,在IN +引脚上驱动的真双极性输入信号相对于信号接地参考电平进行测量,由IN-引脚驱动。
允许IN +引脚摆幅高于或低于GND至±VFS,而IN-引脚限制在GND±100mV左右(图2c)。
ADI公司产品电路设计说明书(AD7626 16位ADC)

电路笔记CN-0105连接/参考器件利用ADI公司产品进行电路设计AD762616位、10 MSPS PulSAR差分ADC 放心运用这些配套产品迅速完成设计。
ADA4932-1低功耗差分ADC驱动器欲获得更多信息和技术支持,请拨打4006-100-006或访问/zh/circuits。
2.7 V、800 µA、80 MHz轨到轨输入/输出放大器AD803116位10 MSPS ADC AD7626的单端转差分高速驱动电路电路功能与优势图1所示电路可将高频单端输入信号转换为平衡差分信号,用于驱动16位10 MSPS PulSAR® ADC AD7626。
该电路采用低功耗差分放大器ADA4932-1来驱动ADC,最大限度提升AD7626的高频输入信号音性能。
此器件组合的真正优势在于低功耗、高性能。
ADA4932-1具有低失真(10 MHz时100 dB SFDR)、快速建立时间(9 ns达到0.1%)、高带宽(560 MHz,-3 dB,G = 1)和低电流(9.6 mA)等特性,是驱动AD7626的理想选择。
它还能轻松设定所需的输出共模电压。
该组合提供了业界先进的动态性能并减小了电路板面积:AD7626采用5 mm × 5mm、32引脚LFCSP封装,ADA4932 -1采用3mm× 3mm、16引脚LFCSP封装),AD8031采用5引脚SOT23封装。
AD7626具有突破业界标准的动态性能,在10 MSPS下信噪比为91.5 dB,实现16位INL性能,无延迟,LVDS接口,功耗仅有136 mW。
AD7626使用SAR架构,主要特性是能够以10 MSPS无延迟采样,不会发生流水线式ADC常有的“流水线延迟”,同时具备出色的线性度。
图1. ADA4932-1驱动AD7626(未显示去耦和所有连接)Rev.0“Circuits from the Lab” from Analog Devices have been designed and built by Analog Devicesengineers. Standard engineering practices have been employed in the design and constructionof each circuit, and their function and performance have been tested and verified in a labenvironment at room temperature. However, you are solely responsible for testing the circuitand determining its suitability and applicability for your use and application. Accordingly, inno event shall Analog Devices be liable for direct, indirect, special, incidental, consequential orOne Technology Way, P.O. Box 9106, Norwood, MA 02062-9106, U.S.A.Tel: Fax: 781.461.3113©2010 Analog Devices, Inc. All rights reserved.CN-0105电路笔记电路描述ADA4932-1差分驱动器的增益配置约为1(单端输入至差分输出)。
差分信共模电压ADC输入电路设计

差分信号共模电压ADC输入电路设计随着ADC的供电电压的不断降低,输入信号摆幅的不断降低,输入信号的共模电压的精确控制显得越来越重要。
交流耦合输入相对比较简单,而直流耦合输入就比较复杂。
典型的例子是正交下变频(混频器)输出到ADC输入的电路设计。
混频器输出的是差分信号,其共模电压误差往往比较大,在送到ADC输入端之前需要进行滤波并且要把直流电平转换到ADC输入所需的电平上。
这样的设计就比较有挑战性。
在放大器输出端和ADC输入端之间,往往需要二阶滤波电路。
一方面,需要在ADC输入管脚前面放置电容来吸收ADC内采样保持电路的开关干扰。
另一方面,需要在放大器输出端放置电阻或电感来隔离这个容性负载,从而确保放大器的输出稳定。
设计二阶滤波的目的是获得更好的滤波特性和截至频率。
如果ADC内部输入端没有buffer,例如Intersil的FemtoCharge系列ADC,ADC输入端会有明显的周期性(与采样频率一致)吸收电流。
这样,确保输入信号直流电平控制在ADC所需的电平范围内就显的非常重要。
新型的全差分放大器(FDA)可以控制输出差分信号的共模电压,而这个输出共模电压完全与输入电压无关。
请记住,这是通过在ADC Vcm管脚上输出特定电压实现的,与输入端信号链上的共模电压完全无关。
而从FDA输出到ADC输入端之间不可避免会有电压降,这是由于线路上的等效阻抗造成的。
这样,实际到达ADC输入端的共模电压不可避免会有一定误差,误差大小与ADC输入电流以及不同器件要求的不同共模电压相关,存在一定的不确定性。
目前大部分的高速ADC都是1.8V供电,所需输入共模电压大多在0.4-0.8V之间,而且可以接受的误差范围都较小。
大多数新推出的ADC都会列出SFDR vs Vcm的曲线,Vcm与Vcm典型值之间不超过/-200mV。
另外一个问题是:在FDA的直流耦合差分输出应用中,必然会有共模电流流过放大器反馈电路,在某些FDA型号或者应用中,这个电流会较大,甚至超过混频器的额定电流,并且/或者反过来对FDA前面的输入电流的共模电压产生影响,甚至导致信号饱和。
精确控制差分信号共模电压的差分直流耦合ADC输入电路设计

精确控制差分信号共模电压的差分直流耦合ADC输
入电路设计
电流控制技术和斜坡补偿基于LTCC技术双零点带通滤波器的研究突破白光LED荧光粉技术规避国际专利封锁AC驱动LED没能回避必不可少的恒流控制技术分析经验之谈论LED照明应用的普及时间表新一轮LED专利争夺战或将拉开帷幕三大优势推进太阳能电池“薄膜化” 新能源带来的“电池效益”
随着ADC的供电电压的不断降低,输入信号摆幅的不断降低,输入
信号的共模电压的精确控制显得越来越重要。
交流耦合输入相对比较简单,而直流耦合输入就比较复杂。
典型的例子是正交下变频(混频器)输出到ADC输入的电路设计。
混频器输出的是差分信号,其共模电压误差往往比较大,在送到ADC输入
端之前需要进行滤波并且要把直流电平转换到ADC输入所需的电平上。
这
样的设计就比较有挑战性。
在放大器输出端和ADC输入端之间,往往需要二阶滤波电路。
一方面,需要在ADC输入管脚前面放置电容来吸收ADC内采样保持电路的开关干扰。
另一方面,需要在放大器输出端放置电阻或电感来隔离这个容性负载,从而确保放大器的输出稳定。
设计二阶滤波的目的是获得更好的滤波特性和截至频率。
如果ADC内部输入端没有buffer,例如Intersil的FemtoCharge系列ADC,ADC输入端会有明显的周期性(与采样频率一致)吸收电流。
这样,确保输入信号直流电平控制在ADC所需的电平范围内就显的非常重要。
差分输入adc工作原理

差分输入adc工作原理
差分输入ADC(Analog-to-DigitalConverter)是一种常见的信号转换器,其工作原理基于差分放大器和采样/保持电路。
差分放大器是一种电路,可以将两个输入信号的差值放大到更高的电平。
在差分输入ADC中,输入信号被分成两路,分别连接到差分放大器的正负输入端。
差分放大器的输出信号会被送到一个比较器,用于产生数字输出。
采样/保持电路则用于在一个精确的时间点对输入信号进行采样,并将其保持在一个电容或电容器中,直到ADC完成转换并读取信号为止。
这个时间点通常由一个时钟信号控制,以确保所有采样都是在同一个时间点进行。
在差分输入ADC中,输入信号的差值被转换成数字信号。
这种转换是通过比较器和参考电压实现的。
比较器将采样/保持电路中的电
压与参考电压进行比较,输出一个数字信号,表示输入信号的大小与参考电压的关系。
这个数字信号经过一系列数字处理,最终被转换成一个数字值,代表了输入信号的大小。
总之,差分输入ADC的工作原理是将输入信号分成两路,采用差分放大器进行差值放大,采用采样/保持电路进行采样和保持,然后
将差值转换成数字信号进行处理和转换。
这种ADC常用于需要高分辨率和高精度的应用中。
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单片机的ADC输入原理与应用

单片机的ADC输入原理与应用单片机(Microcontroller)是一种集成了微处理器、存储器和输入/输出(I/O)设备的电子器件。
它广泛应用于各种电子设备中,包括传感器、显示器、汽车电子以及家电等。
而单片机的模拟-数字转换器(ADC)输入是其中至关重要的一部分。
本文将讨论单片机的ADC输入原理和应用。
ADC输入原理ADC是一个电子和数字领域内的关键组件,用于将模拟信号转换为数字信号。
例如,光线传感器产生的模拟信号需要被单片机读取和处理,以便根据光线强度进行相应的操作。
单片机的ADC输入基本原理如下:1. 采样:ADC输入电路首先对模拟信号进行采样。
它以一定的时间间隔(采样率)从模拟信号中抽取样本值,并将这些值存储在内部缓冲区中。
2. 量化:采样到的模拟信号样本被ADC转换为数字值。
量化过程将连续的模拟信号转换为离散的数字信号,也就是将信号幅度分成几个离散的量级。
3. 编码:获得离散的数字信号后,ADC将其编码为二进制形式,以便单片机能够理解和处理。
4. 输出:编码后的数字值通过总线或其他通信接口传输给单片机,供后续的数字信号处理和控制使用。
ADC输入应用ADC输入在各种单片机应用中都具有重要作用。
下面是一些常见的应用场景:1. 传感器数据采集:各种类型的传感器(如温度传感器、湿度传感器等)产生的模拟信号可以通过ADC输入到单片机。
这些数据可以用于监测环境变化、控制设备操作等。
2. 调速控制:电机控制是单片机应用中常见的任务之一。
通过将电机的模拟速度信号输入到ADC,单片机可以获取实际速度值,并将其与设定值进行比较,以实现精确的调速控制。
3. 声音处理:麦克风等音频设备输出的模拟声音信号可以通过ADC输入到单片机进行声音处理。
这可以用于语音识别、音频放大等应用。
4. 触摸屏输入:触摸屏采用的是电容式传感技术,它将触摸位置转换为模拟信号,通过ADC输入到单片机进行进一步的处理和响应。
5. 数据记录:ADC输入使得单片机能够将模拟信号转换为数字形式进行记录和存储。
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差分输入中频采样ADC的单端输入驱动电路
电路功能与优势
图1 所示电路采用ADL5535/ ADL5536 单端中频(IF)低噪声50 Ω增益
模块驱动16 位差分输入模数转换器(ADC) AD9268 。
该电路包括一个级间带
通滤波器,用于降低噪声和抗混叠。
单端IF 增益级后接一个变压器,用于执行单端至差分转换。
对于要求低噪声和低失真的应用,这是最优解决方案。
ADL5535/ADL5536 是高线性度(190 MHz 时,三阶输出截取点OIP3 =
+45 dBm)、单端、固定增益放大器,可以用作高性能IF 采样ADC 的驱动器。
ADL5535 提供16 dB 的增益,能够轻松地将信号从约400 mV p-p 提升到ADC
所需的2 V p-p 满量程电平。
ADL5535 的低噪声系数(190 MHz 时为3.2 dB)
和低失真特性确保ADC 性能不受影响。
当需要20 dB 的增益时,可以使用ADL5536。
图1. ADL5535 驱动16 位ADC AD9268(原理示意图,未显示去耦和所有连
接)
电路描述
图1 给出了ADL5535/ADL5536 驱动16 位ADC AD9268 的示意图,其
采样速率为122.88 MSPS。
ADL5535 具有50 Ω的单端输入和输出阻抗。
一个1:1
阻抗变换器(M/A-COM BA-007159-000000,4.5 MHz 至3000 MHz)与端接电
阻、串联磁珠一起使用,以向抗混叠滤波器接口提供50 Ω负载。
ADL5535 与AD9268 之间的滤波器接口是一个利用标准滤波器程序设计的六阶巴特沃兹低
通滤波器。
它提供以175 MHz 为中心频率的50 MHz 、1 dB 带宽。
六阶滤波
器后接一个分流LC(72 nH、8.2 pF)振荡电路,用以进一步降低滤波器的低。