今天小编要和大家分享的是模拟技术相关信息,接下来我将从采用良好设计和板面布局让A/D转换器实现最高性能,图8:降压-升压转换器的 emc 优化顶层布局(省略输入和输出滤波器组).这几个方面来介绍。
模拟技术相关技术文章采用良好设计和板面布局让A/D转换器实现最高性能
如何才能使 A/D 转换器实现最高性能呢?明显的答案就是采用良好的设计和板面布局,除此之外,我们还可采用其他技术获得性能提升。我们实际上可采用一些简单的技术来推动 A/D 转换器性能,使之优于规范的要求。为了实现这一点,我们应了解 A/D 转换器误差的来源和类型。
本文的目的是解释 A/D 转换器最常见的误差源,并介绍进行上述误差补偿的方法。某些误差补偿的方法理解和实施起来都比较容易,而有些方法则不那么显浅易懂。如果采用方法得当的话,上述方法可大幅提高系统整体性能。
我们不妨先来看看理想的 A/D 转换器应该是什么样的,了解哪些类型的误差会阻碍我们获得最佳性能。简而言之,理想的 A/D 转换器会为我们提供几乎理想的数据。我说几乎是理想的,是因为即便理想的 A/D 转换器也存在量化误差,但我们不妨以后再讨论这一点。我们希望提高 A/D 转换器的性能,所以我们不妨先来看看市场上分辨率最高的 A/D 转换器,即 24 位 A/D 转换器。
理想的 24 位 A/D 转换器可提供 24 位可用数据。这种 A/D 转换器可为给定输入提供相同代码或转换结果的输出,同样也受到量化的限制。例如,如果我们对输入范围为 5.0V 的理想的 24 位 A/D 转换器采用刚好 2.5V 的固定模拟信号,那么我们从 A/D 转换器所得的唯一代码就是8,388,608--标度值 (scale value) 的一半。如果我们对非理想转换器采用相同电压的话,那么输出代码不会固定为一半大小值,它实际上会给出不同的输出,是否稳定并不确定,这是由转换器的不理想特性造成的。不理想的 A/D 转换器会造成量化误差、偏移和增益误差以及非线性。此外,噪声和漂移也会导致测量误差。
即便是理想的 A/D 转换器也会发生量化误差。量化误差指数字化模拟输入信号时产生的误差。举例来说,输入范围为 5V,那么每个代码反映约 298 nV (5V/2^24) 的分辨率。如果我们开始时采用 0V 模拟输入电压,然后再逐步增加模拟输入电压,那么代码会保持零不变,直至达到 149 nV 或 ? LSB 左右进行第一个代码转换。因此,即便采用理想的 A/D 转换器,我们仍会遇到 +/- ? LSB 的量化误差。之所以如此,是因为模拟输入信号在 0V 到 149 nV 之间可取一个无限数值,但数字代码只能为有限数值,理想情况下仅为 0。