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[参考译文] ADC128S102:ADC128S 输入电阻

Guru**** 2454880 points


请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/data-converters-group/data-converters/f/data-converters-forum/1236605/adc128s102-adc128s-input-resistance

器件型号:ADC128S102

你(们)好!

我使用的是 ADC128S102WGRQV。 在器件数据表第7.3.2节中、建议将输入电阻保持在100 Ω 以下。 但是、借助如此低的外部电阻器值、我们将无法将 ADC 内部 ESD 二极管电流限制在10mA 以下(我们的 ADC 驱动器输出电压可能会超过 ADC Vref)。
因此、我需要将外部输入电阻器的尺寸增加到100 Ω 以上、如果可能、我希望澄清100 Ω 建议。 我正在尝试找到有关该建议的更多信息。

从数据表7.4.1部分、我了解到跟踪模式持续3个时钟周期、而采样电容器的另一侧为 Vref/2。 采样电容为30pF (第7.3.2节)、Rmux 约500欧姆。

在我看来、如果正确、请让我知道:只要由外部输入电阻(+Rmux)形成的 RC 将采样电容器(30pF)充电到3个时钟周期内最大输入电压的1LSB 以内、那么输入电阻就没有区别(因为 Csample 已充电)。  换句话说:只要我考虑 3个时钟周期内的充电时间、我就可以使 Rinputs 任意大小?

例如
假设 ADC 最大时钟频率为16MHz、ADC 最小采样时间将为187ns (3个时钟)。
假设 Vref=5V、那么采样电容器上的最大电压为2.5V。 即使 Rext=300Ohm (包括 Rmux、总共为800欧姆)、采样电容器也在187ns 内充电至2.5V 的1LSB 以内。
因此、我不确定100Ohm 建议来自哪里。

另请注意:通过在输入端放置一个电容器、我有仅受 Rmux 限制的额外电荷、因此上述计算是保守的、因为假设为采样电容器充电所需的所有电荷均来自 ADC 驱动器。


有人知道我还应该考虑哪些其他因素吗? 还是可以增加外部输入电阻、只要我确保 Csample 在采样阶段完全充满电(在1LSB 以内)?

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    尊敬的 Flavio:

    感谢您的提问! 采样电容器实际上需要在最大输入电压的1/2 LSB 内充电。 本视频很好地概述了 RC 值背后的数学原理(链接)。 但要回答您的问题、是的、只要采样电容器在采集(跟踪)时间内在1/2LSB 内充满电、就应该没有问题。

    对于 ADC 输出电压超过 基准/模拟电源电压的情况、我们建议尽可能避免这种情况。 如数据表第8.2节中的图38所示、如果未使用驱动器限制最大输入电压和源阻抗、则也可使用肖特基二极管钳制电压:

    希望这对您有所帮助!

    此致、

    萨米哈

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。



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    尊敬的 Flavio:

    感谢您的答复! 内部采样电容器不会在采样之间放电。 当 SW1接地时、采样电压将保持不变。 我认为该比较器使用 VA/2 (或 Vref/2)作为比较值、帮助将采样的电压转换为转换结果。

    可使用 模拟工程师计算器来解释推荐的外部电阻<100 Ω的情况、 这可以帮助我们计算近似的 RC 滤波器值、以确保采样电容器在采集周期内稳定在1/2 LSB 以内。

     

    您看到的电荷压降可能来自为每次采样充电的输入电容器(470pF)和采样电容器(30pF)。 您应该看到的压降的近似值为(30pF/470pF)= 6.38%。 由于您的输入为2.5V、2.5V 电压的6.38%为159.57mV、这与您看到的压降相似、因此我认为这是正常情况。

    但是、串联的10千欧电阻会导致采样电容器充电时间超过5us。 然而、 采集时间(当 SCLK 为16MHz 时)为187ns、所以采样电容器不会在转换开始前的1/2LSB 内稳定至正确值。 因此、如此大的串联电阻可能会导致转换结果出错。 您目前在结果中看到有任何错误吗?

    这些视频可能有助于更好地解释 SAR 采样期间发生的情况以及较大的外部电阻器如何影响 ADC:  

    我希望这对您有所帮助!

    此致!

    萨米哈