關(guān)于模擬數(shù)據(jù)采集的設(shè)計(jì)權(quán)衡的分析與研究

　　
這個(gè)系統(tǒng)錯(cuò)誤可以很容易被測(cè)試。將一個(gè)復(fù)用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中的兩個(gè)相鄰?fù)ǖ溃ㄈ缤ǖ?0 和 1）連接到接近系統(tǒng)輸入極限的 DC 電壓上，如 +10V 和 -10V。接下來(lái)，在兩個(gè)輸入通道之間進(jìn)行交替采樣。開(kāi)始對(duì)每個(gè)通道進(jìn)行幾次采樣，并逐漸轉(zhuǎn)為每通道一次采樣，然后切換通道。
　　
如果時(shí)間常數(shù)快于采樣速率，則應(yīng)看到二分之一采樣速率的一個(gè)方波。但如果時(shí)間常數(shù)過(guò)長(zhǎng)，則所得到的是一個(gè)類似的三角波，因?yàn)橥ǖ乐g有電荷注入。

　　
Analog Devices 公司的 Hyde 說(shuō)：“Ron 應(yīng)不大于幾歐姆。數(shù)百歐的導(dǎo)通電阻對(duì)今天的多數(shù)數(shù)據(jù)采集應(yīng)用而言太大了。”而 National Instruments 的 Orozco 主張，數(shù)百歐并不太大，因?yàn)樯嫌芜\(yùn)放有高輸入阻抗。
　　
Hyde 還指出，復(fù)用器的導(dǎo)通電阻會(huì)根據(jù)系統(tǒng)輸入信號(hào)的幅度而變化。如果將通道從一個(gè)電壓軌變到另一個(gè)電壓軌，就需要了解通道的 RC 時(shí)間常數(shù)。當(dāng) Ron 隨電壓變化時(shí)，通道電容會(huì)產(chǎn)生一個(gè)隨頻率變化的阻抗。這些阻抗與電容一起構(gòu)成了一個(gè)可變的低通濾波器，并造成失真。
　　
Hyde 說(shuō)：“通道必須落在 ADC 精度極限內(nèi)，以防止電荷導(dǎo)致的錯(cuò)誤?！毙聫?fù)用器的電容小于較老型號(hào)，他補(bǔ)充說(shuō)。
　　
技術(shù)數(shù)據(jù)
　　
在設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)時(shí)，當(dāng)然要依賴于 ADC、運(yùn)放和電壓基準(zhǔn)的數(shù)據(jù)手冊(cè)。元器件制造商也會(huì)為自己的元件提供其他有價(jià)值的資源，如參考設(shè)計(jì)板（圖 5）。通常情況下，可以購(gòu)買一塊參考設(shè)計(jì)板來(lái)評(píng)估元件，然后再將它們?cè)O(shè)計(jì)到自己的系統(tǒng)里。
　　
數(shù)據(jù)手冊(cè)也提供了設(shè)計(jì)與布局信息，但 Keithley 的 Cawley 發(fā)現(xiàn)，數(shù)據(jù)手冊(cè)上的信息和參考設(shè)計(jì)板可能不一致。在設(shè)計(jì)一個(gè) 500 k 采樣/秒、18 位的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)時(shí)，Cawley 使用數(shù)據(jù)手冊(cè)中的設(shè)計(jì)信息，不過(guò)發(fā)現(xiàn) ADC 產(chǎn)生的噪聲在 3 與 7 LSB 之間（5 ?V/LSB）。他說(shuō)：“當(dāng)我轉(zhuǎn)用參考設(shè)計(jì)推薦的布局時(shí)，噪聲跌到了 1 LSB 內(nèi)。該參考設(shè)計(jì)在 QFP 器件下用了四層接地。用 9 個(gè)通孔連接接地層，但數(shù)據(jù)手冊(cè)用了一根從 ADC 到一只旁路電容的走線，而沒(méi)有用接地層。”
　　
模擬 IC 制造商為 ADC 的設(shè)計(jì)提供了豐富的技術(shù)信息，無(wú)需支付費(fèi)用就可以找到應(yīng)用說(shuō)明、數(shù)據(jù)手冊(cè)、在線研討會(huì)、技術(shù)論文，以及仿真軟件等。