精确测量ADC驱动电路建立时间

精确测量ADC驱动电路建立时间
引言
许多现代数据采集系统均是由高速和高精度ADC 组成的。

由于其低成
本和低功耗，基于CMOS 开关型电容器的ADC 通常被用于此类设计中。

ADC 使用一个无缓冲前端，直接耦合至采样网络。

为了有效地最小化噪声和信号失真，需使用一款高速、低噪声和低失真的运算放大器来驱动该ADC。

为了使失真最小化，将运算放大器输出在ADC 采集时间内调节到理想的精度是非常重
要的。

通常，运算放大器建立时间是根据产品说明书中规定的频率响应时间计
算得出的，也可以通过具有精度限制功能的示波器对输出进行测量得出，有时
需要将运算放大器的输入与输出差值放大来实现更高的精度。

但这些方法均受
示波器精度以及电路寄生的限制。

此外，运算放大器的建立时间还受由示波器
探针导入的寄生电容和电感的影响。

第二种方法是将运算放大器的输入输出差
值放大来提高测量的精度。

以上这些方法均未考虑ADC 采样电路和采样数据包中的寄生电容和电感。

建立时间的定义
建立时间是指从理想的瞬时步进应用输入到闭环放大器的输出达到并保
持在一个规定的对称性误差范围的时间。

建立时间包括一个非常短暂的传播延
迟时间，以及将输出转换至最终值近似值所需的时间，然后结合转换从过载条
件下恢复，最后稳定在规定误差范围内。

对于高精度ADC 来说，规定的误差
范围通常为一个最低位(LSB)ADC 的四分之一。

基本设置
此处使用的ADC 是TI 推出的ADS8411，该器件是一款16 位2- MSPS 的逐次逼近寄存器(SAR) ADC。

驱动器运算放大器为TI THS4031。