针对交流性能优化的18 位、5 MSPS数据采集系统 通道, 评估, 放大器, 数据采集

520503

关键字：数据采集   ADC   放大器   基准电压源  
连接/参考器件AD7960：18位、5 MSPS PulSAR差分ADC
ADA4897-1/ADA4897-2：1 nV/√Hz、低功耗、轨到轨输出单通道/双通道放大器
AD8031/AD8032：2.7 V、800 μA、80 MHz轨到轨I/O单通道/双通道放大器
ADR4550：超低噪声、高精度基准电压源


评估和设计支持
电路评估板
AD7960电路评估板(EVAL-AD7960FMCZ)
系统演示平台(EVAL-SDP-CH1Z)
设计和集成文件
原理图、布局文件、物料清单

电路功能与优势

图1中的电路是一款完整的18位、5 MSPS、低功耗、低噪声、高精度数据采集信号链解决方案，功耗仅122 mW。基准电压源、基准电压源缓冲器、驱动放大器和ADC提供优化解决方案，具有业界领先的99 dB SNR和-117 dB THD。由于具有功耗低和PCB尺寸小的特点，该电路适合便携式应用。



图1. 18位、5 MSPS信号链（未显示所有连接和去耦）
（点击查看大图）

电路描述

ADA4897-1是驱动高精度、18位、5 MSPS SAR ADC AD7960的理想选择。ADA4897-1是一款低噪声（1 nV/√Hz典型值）和低功耗(3 mA)轨到轨输出放大器，带宽为230 MHz，压摆率为120 V/μs，0.1%建立时间为45 ns。

ADA4897-1运算放大器的输入信号经820 Ω / 100 pF网络过滤，该网络带宽为2 MHz。针对AD7960 ADC输入的额外过滤由33 Ω / 56 pF网络提供，该网络带宽为86 MHz。后一个滤波器有助于降低来自AD7960容性DAC输入的反冲，并限制进入AD7960输入端的噪声。

电路使用+7 V和-2.5 V电源，用于ADA4897-1驱动器的输入，以最大程度降低功耗，实现最佳系统失真性能。ADA4897-1具有轨到轨输出级，可摆幅至每供电轨的150 mV以内。+7 V和 - 2.5 V电源提供的额外裕量具有出色的失真性能。

AD7960差分输入范围由5 V或4.096 V外部基准电压源设置。图1中，5 V基准电压源由ADR4550提供，该基准电压源具有高精度、低功耗（950 μA最大工作电流）、低噪声特性，最大初始误差为±0.02%，提供出色的温度稳定性和低输出噪声性能。AD8031用于缓冲外部基准电压源和AD7960的共模输出电压，适合各种应用，从高带宽电池供电系统到元器件密度要求具有更低功耗的高速系统。AD8031具有大容性负载稳定性，可驱动去耦电容，用于最大程度降低瞬态电流引起的电压尖峰。

AD7960数字接口使用低电压差分信号（LVDS）实现高数据传输率。用户必须对AD7960施加LVDS CLK+/CLK- 信号，才能向数字主机传输数据。