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用于單電源ADC直流耦合單端到差分緩沖器

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作者: 時間:2007-08-10 來源:美國模擬器件公司 收藏
    將單供電的模數(shù)轉(zhuǎn)換器()的單端輸入信號直流(DC)耦合到差分輸入端可能很有挑戰(zhàn)性。輸入信號需要從地電平移到Vs/2,并且完成信號從單端輸入到差分輸入的變換。另外,的兩個差分輸入端之間必須均衡以便抵消偶數(shù)次諧波和共模噪聲。系統(tǒng)通常需要不能將注入的DC偏置電流返回給信號源這樣的信號變換。另外,處理大動態(tài)范圍(12 bit 和14 bit )的寬帶信號也會增加電路的復(fù)雜性。

  寬帶放大器(例如AD8351)能解決幾乎所有上述問題,但其標準實現(xiàn)方法需要使用交流(AC)耦合。這種設(shè)計思想描述了一種新的電路,它通過使用外部DC反饋環(huán)路消除這一要求。它還允許通帶的低端擴展到DC。

  該電路基本原理是圖1所示的簡單的電平移動電路。在Vs和信號源之間連接兩個串聯(lián)電阻器,將信號衰減到一半并偏置到Vs/2。中心抽頭被緩沖,然后可由單邊電路處理。在信號源端和數(shù)值相等的負之間也連接兩個串聯(lián)電阻器以抵消來自信號源端的DC偏置電流。

AC信號電平移動電路

圖1.  AC信號電平移動電路

  圖2所示的電路通過用相互跟蹤的精密+DC電平替代+Vs電源電壓的方法擴展了上述簡單概念。另外,通過用數(shù)量加倍的電平移動電阻器實現(xiàn)差分信號。通過從放大器的共模電壓中減去2.4 V ADC參考信號產(chǎn)生+DC電平,其中共模電壓是由兩個放大器通過相等阻值電阻器的輸出相加后產(chǎn)生的。對這個差值信號進行放大、濾波和反向以產(chǎn)生+DC電平。大約為1040的DC反饋環(huán)路增益允許放大器可以在ADC VREF信號為公式的范圍內(nèi)跟蹤輸出共模電壓。

寬帶DC耦合單端到差分緩沖器

圖2.寬帶DC耦合單端到差分

  增加的外部DC反饋路徑使得VOCM引腳開路并且對地去耦,禁止AD8351的內(nèi)部反饋路徑。

  電平移動電阻器被設(shè)置成1.09:1的比率,以便將所需要的+DC電平擺幅減小到公式。使用具有優(yōu)良跟蹤性能的精確網(wǎng)絡(luò)以確證良好的CMRR,并且將注入到信號源端的DC偏置電流減到最小。我們?yōu)閁2選擇一個滿電源擺幅(R-R)反饋放大器,從而允許使用



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