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Micropower-Operationsverstärker

Treiberlösung wahrt SNR-, THD- und Offsetwerte des ADC

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Leistungsfähigkeit der Schaltung

Sämtliche Daten und Kurven wurden mit dem DC2094A-A aufgezeichnet. Eine Steigerung der Performance lässt sich unter Umständen erzielen, indem man tACQ konstant auf 12 µs belässt und die Abtastrate variiert. Bild 2 zeigt eine FFT-Analyse des LTC2348-18 über 8.192 Punkte bei pseudo-differenzieller Ansteuerung mit dem Puffer aus Bild 1. Der THD-Wert beträgt -108 dB und der SNR-Wert 95,8 dBFS bei 10 kSPS, was ausgezeichnet zu den typischen Kenndaten des LTC2348-18 passt.

Bild 3 zeigt den SNR und den THD-Wert als Funktion der Abtastrate. Der SNR beträgt bis 10 kSPS weitgehend einheitlich 96 dBFS. Der THD-Wert steigt bei 10 kSPS auf über -108 dB.

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In Bild 4 sind SNR und THD als Funktion der Eingangsfrequenz aufgetragen. Beide Werte verschlechtern sich oberhalb von 100 Hz langsam gegenüber den typischen Werten des LTC2348-18, bis bei 1 kHz ein SNR von 94 dBFS und ein THD-Wert von -85 dB erreicht wird.

Bild 5 zeigt den kombinierten Offsetfehler des Treibers LT6020 und des ADC als Funktion der Abtastrate. Der zu Beginn weniger als 1 LSB betragende Offsetfehler verschlechtert sich, wenn die Abtastrate die Marke von 10 kSPS übersteigt.

Download Original-Design Note (PDF)
"Micropower Op Amp Drives 8-Channel 18-Bit Simultaneous Sampling ADC without Compromising Accuracy or Breaking the Power Budget"

Fazit

Ein einfacher Treiber für den LTC2348-18, einen 8-kanaligen Simultaneous Sampling 18-Bit-SAR-ADC für 200 kSPS besteht aus dem als nicht invertierende Puffer konfigurierten, zweikanaligen Low-Power-Präzisions-Operationsverstärker LT6020. Die Schaltung nimmt pro Operationsverstärker nur maximal 3 mW auf, während die Leistungsaufnahme des LTC2348-18 bei 10 kSPS nur 45 mW beträgt. Bei einer Abtastrate von 10 kSPS werden ein SNR von 95,8 dB, ein THD-Wert von -109 dB und ein Offset von weniger als 1 LSB gemessen.

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