精确测量ADC驱动电路建立时间(07-100)

  作者:德州仪器 (TI) 战略市场营销工程师 Rajiv Mantri;测试开发工程师 Bhaskar Goswami 时间:2009-03-04来源:电子产品世界

  测量结果

  将 RC 滤波器置于运算放大器输出端,用来过滤外部噪声。一款 ADC 采样电路通常是由更多的 RC 构成(R’,C’),如图 4 所示。图 5 显示了当一个外部电容器用于 RC 滤波,并输入三种不同电容值时,ADC 采样电路的建立行为。

 

  图 4 典型的噪声滤波器

 

  图 5 具有一个外部电容的输入建立时间

 

  图 6 对图 5 进行了比例放大,充分说明了图 5 所示的建立时间行为

  图 6 为图 5 的放大图,以更精确地显示运算放大器的输出建立时间。尽管输出代码是基于 16 位采样的,但由于采集了 65536 个样本,并对每个读数值求取了平均值,所以测量的精度会超过 16 位。测量结果显示了在不使用电容器时,比较明显的振铃以及较少的系统衰减,同时也表明较大电容器 (电容值为 1000pF) 的使用会大大增加建立时间。

  结果汇总见表 1。

  表 1 边缘位移方法与传统方法的比较

 

  *16 位 LSB 误差= 0.0015%

  求取输出数据的平均值可以得到超过 16 位的测量精度

 

  图 7 更改反馈电阻的影响

  偏置电流测量

  图 7 显示了设置不同电阻值的反馈电阻的情况下运算放大器的建立行为。固定电压 (settled voltage) 之间的不同表明了偏置电流导致了失调电压漂移,从而可计算出偏置电流值为 3 μA,这与 THS4031 的典型规范相符合。此项试验可验证该设置的正确性。

  偏置电流计算

  0Ω ?反馈电阻的固定值为 59595,而 301Ω 反馈电阻的固定值为 59610。Δ(失调电压)=偏置电流×电阻器(用于反馈)。

 

  结语

  该方法主要用于精确测量 ADC 驱动电路的建立时间,既简单又实用。由于设置中没有增加额外的组件,所以测量工作并不会影响建立行为。该方法将来可用来进行内置自测 (BIST)。求取多个数值的平均值使测量结果更为精确。

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关键词: 德州仪器 TI ADC

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