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。
- 1 -。
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。
怎样采用多种单端信号驱动低功率、1Msps、±2.5V 差分输入、16 位 ADC
怎样采用多种单端信号驱动低功率、1Msps、±2.5V 差分输入、16 位ADC匹配传感器输出和ADC 输入范围可能很难，尤其是要面对当今传感器所产生的多种输出电压摆幅时。
本文为不同变化范围的差分、单端、单极性和双极性信号提供简便但高性能的ADC 输入驱动器解决方案，本文的所有电路裼昧LTC2383-16 ADC 单独工作或与LT6350 ADC 驱动器一起工作来实现92dB SNR。
LTC2383-16 是一款低噪声、低功率、1Msps、16 位ADC，具备±2.5V 的全差分输入范围。
LT6350 是一款轨至轨输入和输出的、低噪声、低功率单端至差分转换器/ADC 驱动器，具备快速稳定时间。
运用LT6350，0V 至2.5V、0V 至5V 和±10V 的单端输入范围可以很容易转换为LTC2383-16 的±2.5V 全差分输入范围。
全差分驱动 图 1 显示了用于本文所述所有电路的基本构件。
该基本构件用于至LTC2383-16 模拟输入的DC 耦合全差分信号。
电阻器R1、R2 和电容器C1 将输入带宽限制到大约500kHz。
电阻器R3 和R4 减轻ADC 输入采样尖峰的影响，该尖峰可能干扰传感器或ADC 驱动器输入。
图1：全差分驱动电路 这个电路对于具备低阻抗差分输出的传感器很有用。
驱动AIN+ 和AIN– 的共模电压必须等于VREF/2，以满足LTC2383-16 的共模输入范围要求。
图 1 中的电路可以是AC 耦合的，以在必要时，使ADC 输入的共模电压与传感器相匹配。
只需通过一个1k 电阻器将AIN+ 和AIN– 偏置到。
AD的差分输入与单端输入
AD的差分输入与单端输入(2010-11-09 11:52:46)转载▼标签：转载分类：电子技术单端输入，输入信号均以共同的地线为基准。
这种输入方法主要应用于输入信号电压较高(高于1V)，信号源到模拟输入硬件的导线较短(低于15 ft，1ft=304.8mm)，且所有的输入信号共用一个基准地线。
如果信号达不到这些标准，此时应该用差分输入。
对于差分输入，每一个输入信号都有自有的基准地线;由于共模噪声可以被导线所消除，从而减小了噪声误差。
单端输入时，是判断信号与GND 的电压差。
差分输入时，是判断两个信号线的电压差。
信号受干扰时，差分的两线会同时受影响，但电压差变化不大。
(抗干扰性较佳) 而单端输入的一线变化时，GND不变，所以电压差变化较大。
(抗干扰性较差)。
差分信号和普通的单端信号走线相比，最明显的优势体现在以下三个方面：A．抗干扰能力强，因为两根差分走线之间的耦合很好，当外界存在噪声干扰时，几乎是同时被耦合到两条线上，而接收端关心的只是两信号的差值，所以外界的共模噪声可以被完全抵消。
B．能有效抑制EMI，同样的道理，由于两根信号的极性相反，他们对外辐射的电磁场可以相互抵消，耦合的越紧密，泄放到外界的电磁能量越少。
C．时序定位精确，由于差分信号的开关变化是位于两个信号的交点，而不像普通单端信号依靠高低两个阈值电压判断，因而受工艺，温度的影响小，能降低时序上的误差，同时也更适合于低幅度信号的电路。
目前流行的LVDS（low voltage differential signaling）就是指这种小振幅差分信号技术。
当AD的输入信号只有一路时，为了更好地抑制共模噪声，我们可以采用差分输入方式。
阻抗匹配概念阻抗匹配是指负载阻抗与激励源内部阻抗互相适配，得到最大功率输出的一种工作状态。
对于不同特性的电路，匹配条件是不一样的。
在纯电阻电路中，当负载电阻等于激励源内阻时，则输出功率为最大，这种工作状态称为匹配，否则称为失配。
差分采样电路
差分采样电路
左右
差分采样电路是一种特殊的模拟-数字转换器，它使用一种用于灵敏地采样变化输入
电压的特殊运算。
它的核心部分是一种称为差分技术的技术，使用这种技术可以在同一时
间采样两个输入节点之间的电压差异。
通过该技术，可以以更高的精确度采样变化输入型号，而且可以不受噪声干扰。
差分采样电路由运算放大器、电容器、积分采样芯片、ADC及DAC组成。
不同的差分
采样电路中，运算放大器的特征和构成电路的复杂程度可能有所不同。
其中，积分采样芯
片功能包括根据时钟控制器的驱动或者输入、差分比较器的运算和多个缓冲器的操作，可
以极大地提升差分采样电路的采样精确度和使用灵活性，使它能够同时处理多达几百个输
入电压。
ADC确定最终采样信号的数字输出，而DAC则将数字信号转换为模拟信号并输出。
差分采样电路在一些应用中得到了广泛的应用，如测定汽车传动系统，检测汽车发动
机的性能，为计算机内存控制数据提供输入，监测家庭自动化设备，为电子锁提供身份验
证等。
应用技术人员必须考虑电路干扰、噪声抑制、瞬变抑制等编解码特性，确保系统在
不同负载状态下提供准确、可靠的读写功能。
因此，有效使用差分采样电路可以极大地提
高系统的性能和简单稳定性。
差分信号共模电压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。
如何选择差分ADC驱动器并设计驱动电路
如何选择差分ADC驱动器并设计驱动电路∙Q:用AD9631设计电流转电压，后端加一个变压器，为什么信号会失真并且发热，是自激吗，怎么解决？∙A:应该是由自激的因素引起，由于变压器的输入也会呈现一定的阻容特性，可尝试在输出串联一个小电阻，看是否改善。
∙Q:在AD和运算放大器连接中，零点漂移如何抑制∙A:零点漂移是指当放大电路输入信号为零时，由于受温度变化，电源电压不稳等因素的影响，使静态工作点发生变化，并被逐级放大和传输，导致电路输出端电压偏离原固定值而上下漂动的现象.在实际电路中常采用补偿和调制两种手段。
补偿是指用另外一个元器件的漂移来抵消放大电路的漂移，如果参数配合得当，就能把漂移抑制在较低的限度之内。
∙Q:能推荐一套电桥信号调理的方案，谢谢。
需要带有输入端调零功能。
∙A:可以更具体的提出你的需求吗?ADI有这方面的参考方案,最好你发邮件到china.support@索取资料.∙Q:如何设计稳定合适的驱动电路∙A:这个问题有点大,驱动电路是否合适,要和后端的采样电路匹配才合适!需要从系统级考虑问题∙Q:MCU应用ADC时误差如何减小，怎样校准∙A:这个需要查看误差是从哪里来的，从而来减小噪声源，进行软件或硬件的校准，如布线，软件校准，器件选择等等∙Q:有can和485工业总线的解决方案吗？同样关心！∙A:ADI CAN总线的解决方案目前都是隔离的，如ADM3053，ADM3052等。
其中，ADM3053还提供隔离电源，方便用户使用。
RS-485的产品有很多，有隔离和非隔离型的。
ADM2582/7E是一款隔离电压2.5KVrms，带隔离电源的rs-485收发器。
∙Q:喜欢软件滤波，硬件滤波应该没有软件滤波灵活吧，对不？∙A:硬件滤波主要是通过电容电阻来组合起来滤波的，具有成本方面的优势。
但如果对滤波器的滚降特性等性能要求比较高的话，恐怕要使用软件滤波来实现了。
∙Q:如何减少输入端的共模信号？∙A:主要是要注意差分走线的规范性，比如尽量做到等长平行，并且把握好阻抗控制，另外注意滤除地弹噪声和电源噪声等。
AD的差分输入与单端输入
AD的差分输入与单端输入(2010-11-09 11:52:46)转载▼标签：转载分类：电子技术单端输入，输入信号均以共同的地线为基准。
这种输入方法主要应用于输入信号电压较高(高于1V)，信号源到模拟输入硬件的导线较短(低于15 ft，1ft=304.8mm)，且所有的输入信号共用一个基准地线。
如果信号达不到这些标准，此时应该用差分输入。
对于差分输入，每一个输入信号都有自有的基准地线;由于共模噪声可以被导线所消除，从而减小了噪声误差。
单端输入时，是判断信号与GND 的电压差。
差分输入时，是判断两个信号线的电压差。
信号受干扰时，差分的两线会同时受影响，但电压差变化不大。
(抗干扰性较佳) 而单端输入的一线变化时，GND不变，所以电压差变化较大。
(抗干扰性较差)。
差分信号和普通的单端信号走线相比，最明显的优势体现在以下三个方面：A．抗干扰能力强，因为两根差分走线之间的耦合很好，当外界存在噪声干扰时，几乎是同时被耦合到两条线上，而接收端关心的只是两信号的差值，所以外界的共模噪声可以被完全抵消。
B．能有效抑制EMI，同样的道理，由于两根信号的极性相反，他们对外辐射的电磁场可以相互抵消，耦合的越紧密，泄放到外界的电磁能量越少。
C．时序定位精确，由于差分信号的开关变化是位于两个信号的交点，而不像普通单端信号依靠高低两个阈值电压判断，因而受工艺，温度的影响小，能降低时序上的误差，同时也更适合于低幅度信号的电路。
目前流行的LVDS（low voltage differential signaling）就是指这种小振幅差分信号技术。
当AD的输入信号只有一路时，为了更好地抑制共模噪声，我们可以采用差分输入方式。
阻抗匹配概念阻抗匹配是指负载阻抗与激励源内部阻抗互相适配，得到最大功率输出的一种工作状态。
对于不同特性的电路，匹配条件是不一样的。
在纯电阻电路中，当负载电阻等于激励源内阻时，则输出功率为最大，这种工作状态称为匹配，否则称为失配。
差分输入中频采样ADC的单端输入驱动电路
差分输入中频采样ADC的单端输入驱动电路差分输入中频采样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频响应，使滤波器具有更多的带通响应。
归一化宽带响应。
图2. 图1所示ADC接口的归一化频率响应对于170 MHz的输入频率和122.88 MSPS的采样速率，单音性能，双音性能。
如何选择差分ADC驱动器并设计驱动电路
如何选择差分ADC驱动器并设计驱动电路∙Q:用AD9631设计电流转电压，后端加一个变压器，为什么信号会失真并且发热，是自激吗，怎么解决？∙A:应该是由自激的因素引起，由于变压器的输入也会呈现一定的阻容特性，可尝试在输出串联一个小电阻，看是否改善。
∙Q:在AD和运算放大器连接中，零点漂移如何抑制∙A:零点漂移是指当放大电路输入信号为零时，由于受温度变化，电源电压不稳等因素的影响，使静态工作点发生变化，并被逐级放大和传输，导致电路输出端电压偏离原固定值而上下漂动的现象.在实际电路中常采用补偿和调制两种手段。
补偿是指用另外一个元器件的漂移来抵消放大电路的漂移，如果参数配合得当，就能把漂移抑制在较低的限度之内。
∙Q:能推荐一套电桥信号调理的方案，谢谢。
需要带有输入端调零功能。
∙A:可以更具体的提出你的需求吗?ADI有这方面的参考方案,最好你发邮件到china.support@索取资料.∙Q:如何设计稳定合适的驱动电路∙A:这个问题有点大,驱动电路是否合适,要和后端的采样电路匹配才合适!需要从系统级考虑问题∙Q:MCU应用ADC时误差如何减小，怎样校准∙A:这个需要查看误差是从哪里来的，从而来减小噪声源，进行软件或硬件的校准，如布线，软件校准，器件选择等等∙Q:有can和485工业总线的解决方案吗？同样关心！∙A:ADI CAN总线的解决方案目前都是隔离的，如ADM3053，ADM3052等。
其中，ADM3053还提供隔离电源，方便用户使用。
RS-485的产品有很多，有隔离和非隔离型的。
ADM2582/7E是一款隔离电压2.5KVrms，带隔离电源的rs-485收发器。
∙Q:喜欢软件滤波，硬件滤波应该没有软件滤波灵活吧，对不？∙A:硬件滤波主要是通过电容电阻来组合起来滤波的，具有成本方面的优势。
但如果对滤波器的滚降特性等性能要求比较高的话，恐怕要使用软件滤波来实现了。
∙Q:如何减少输入端的共模信号？∙A:主要是要注意差分走线的规范性，比如尽量做到等长平行，并且把握好阻抗控制，另外注意滤除地弹噪声和电源噪声等。
简要分析ADC输入转换器电路原理
简要分析ADC输入转换器电路原理许多高精度模/数转换器的输入范围要求介于0.0V至5.0V之间。
例如，MAX1402 (18位多通道Σ-Δ ADC)测量两个输入之间的差值。
典型的单端应用中，该ADC将输入电压与固定的基准电压(例如2.500V)进行比较：ADCIN = 0V时，数字输出代表0V –2.5V = -2.5V;ADCIN = 2.5V时，输出代表2.5V – 2.5V = 0V;而ADCIN = 5V 时，输出则表示为5V – 2.5V = 2.5V。
由此，数字输出范围对应于0V至5V的ADCIN为±2.5V。
下图所示为：ADC输入转换器电路。
图1电路能够将±10.5V输入信号转换到MAX1402 ADC的输入量程(0V至5V)。
ADC的两个通道(本案中的IN1和IN2)配置为全差分或高精度单端测量。
R1、R2电阻分压器对输入进行变换，同时采用3.28V为输入提供偏压。
当输入接地时，ADC输入以2.5V为中心(VIN = 0V时，ADC数字输出为0)。
元件的精度保证了ADC的16位精度。
单端测量可以将输入配置为两个独立通道，并将其与IN6的2.50V 基准电压进行比较。
如需更高精度，可以将ADC配置为差分输入，其中一个通道作为地电位检测输入。
配置MAX1402为差分测量方式，可测量IN1和IN2之间的电压差。
这些输入可接受±10.5V输入电压，而内部可编程增益放大器(PGA)用于提高小信号分辨率。
例如，4倍增益可使ADC测量±2.625V输入信号时达到16位分辨率。
可以改变电阻分压器比例以适应不同的输入范围，但需要采用相同比例为电路提供偏压。
例如，5:1的比例对应±15.0V的输入范围和3.00V偏压。
校准系统时，只需将输入接地，并把输入接到已知电压，然后记录输出值即可。
可以采用这两个值计算每个输入范围的偏压和增益系数。
高速ADC用差分驱动器概述
高速ADC用差分驱动器概述目前许多高性能ADC设计均采用差分输入。
全差分ADC设计具有共模抑制性能出色、二阶失真产物较少、直流调整算法简单的优点。
尽管可以单端驱动，但全差分驱动器通常可以优化整体性能。
差分设计固有的低二阶失真产物如下所示。
失真产物可以通过将电路传递函数表达为幂级数来建立模型。
进行输出一般扩展并假设放大器匹配，我们得到：采用差分输出：其中k1、k2和k3为常数。
二次项引起二阶谐波失真，三次项引起三阶谐波失真，如此等等。
在一个全差分放大器中，奇数阶项保留极性，而偶数阶项则始终为正。
当采取差分时，偶数阶项如等式3所示消除。
三阶项不受影响。
差分输入ADC的一种最常用驱动方法是使用变压器。
不过，因为频率响应必须延伸至直流，许多应用无法使用变压器来驱动。
这类情况就需要使用差分驱动器。
在ADC前面需要明显信号增益的情况下，差分放大器提供一种不错的解决方案。
尽管提供"无噪声"电压增益，但匝数比大于2的变压器一般为带宽和失真问题所困扰，在中频时尤为明显。
图1所示为驱动ADC而优化的AD813x和ADA493x系列全差分放大器框图。
图1A显示内部电路细节，而图1B显示等效电路。
增益由外部电阻RF和RG设定，共模电压由VOCM引脚上的电压设定。
内部共模反馈强制VOUT+和VOUT–输出保持平衡，即在两个输出端的信号根据等式幅值始终相等，但相位相差180°。
图1:AD813x、AD493x差分ADC驱动器功能框图及等效电路。
AD813x和ADA493x用两个反馈环路，来分开控制差分输出电压和共模输出电压。
外部电阻设定的差分反馈只控制差分输出电压。
共模反馈控制共模输出电压。
这种架构方便在电平转换应用中任意设定输出共模电平。
内部共模反馈强制其等于VOCM输入上施加的电压，而不影响差分输出电压。
其结果是近乎完美的平衡差分输出，在宽广的频率范围内其幅度完全相同，相位相差180°。
用于工业级信号的精密单电源差分ADC驱动器 (CN0180)
用于工业级信号的精密单电源差分ADC驱动器 (CN0180)电路功能与优势标准单端工业信号电平（±5 V、±10 V或0 V至+10 V）与现代高性能16位或18位单电源SAR型ADC的差分输入范围并不直接兼容，需要使用适当的接口驱动电路对工业信号进行衰减、电平转换和差分转换，使其具有与ADC输入要求相匹配的正确幅度和共模电压。
虽然可以利用电阻网络和双通道运放来设计适当的接口电路，但电阻的比率匹配误差和放大器之间的误差会形成最终输出端的误差。
特别是在低功耗水平上，实现所需的输出相位匹配和建立时间可能非常困难。
图1所示电路采用差分放大器 AD8475 执行衰减、电平转换和差分转换，无需任何外部元件。
其交流和直流性能兼容18位、1 MSPSAD7982 PulSAR® ADC以及该系列的其它16/18位产品，采样速率可高达4 MSPS。
AD8475是一款全差分衰减放大器，集成精密薄膜增益设置电阻，可提供精密衰减（0.4×或0.8×）、共模电平转换、单端差分转换及输入过压保护等功能。
采用5 V单电源供电时，其功耗仅为15 mW。
18位、1 MSPS AD7982的功耗仅为7 mW，比竞争产品低30倍。
该组合的总功耗仅为22 mW。
图1. 单端转差分ADC驱动器（原理示意图：未显示去耦和所有连接） 电路描述采用5 V单电源供电时，衰减放大器AD8475和18位差分ADC AD7982可以在高精度模拟前端系统中用于处理大电压信号。
AD8475通过其集成的精密调整电阻，将输入信号衰减0.4倍。
采用5 V单电源时，它支持高达25 V峰峰值的电压。
在低频时，差分轨到轨输出仅需50 mV的裕量。
AD8475可以由真差分输入驱动，或者由单端输入驱动并提供单端差分转换，如图1所示。
AD8475与ADC之间的RC网络构成一个单极点滤波器，可降低不良混叠效应和高频噪声。
该滤波器的共模带宽为29.5 MHz（20 Ω、270 pF），差分带宽为3.1 MHz（40 Ω、1.3 nF）。
用于单电源ADC直流耦合单端到差分缓冲器
将单电源供电的模数转换器（ADC）的单端输入信号直流（DC）耦合到差分输入端可能很有挑战性。
输入信号需要从地电平移到Vs/2，并且完成信号从单端输入到差分输入的变换。
另外，ADC的两个差分输入端之间必须均衡以便抵消偶数次谐波和共模噪声。
系统通常需要不能将注入的DC偏置电流返回给信号源这样的信号变换。
另外，处理大动态范围(12 bit 和14 bit ADC)的宽带信号也会增加电路的复杂性。
宽带放大器（例如AD8351）能解决几乎所有上述问题，但其标准实现方法需要使用交流（AC）耦合。
这种设计思想描述了一种新的电路，它通过使用外部DC反馈环路消除这一要求。
它还允许通带的低端扩展到DC。
该电路基本原理是图1所示的简单的电平移动电路。
在Vs和信号源之间连接两个串联电阻器，将信号衰减到一半并偏置到Vs/2。
中心抽头被缓冲，然后可由单边电源电路处理。
在信号源端和数值相等的负电源之间也连接两个串联电阻器以抵消来自信号源端的DC偏置电流。
图2所示的电路通过用相互跟踪的精密+DC电平替代+Vs 电源电压的方法扩展了上述简单概念。
另外，通过用数量加倍的电平移动电阻器实现差分信号。
通过从放大器的共模电压中减去2.4 V ADC参考信号产生+DC电平，其中共模电压是由两个放大器通过相等阻值电阻器的输出相加后产生的。
对这个差值信号进行放大、滤波和反向以产生+DC电平。
大约为1040的DC反馈环路增益允许放大器可以在ADC VREF信号为的范围内跟踪输出共模电压。
增加的外部DC反馈路径使得VOCM引脚开路并且对地去耦，禁止AD8351的内部反馈路径。
电平移动电阻器被设置成1.09:1的比率，以便将所需要的+DC电平摆幅减小到。
使用具有优良跟踪性能的精确网络以确证良好的CMRR，并且将注入到信号源端的DC偏置电流减到最小。
我们为U2选择一个满电源摆幅（R-R）反馈放大器，从而允许使用±5 V电源。
余下的电路由+5V电源供电。
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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。