| 對(duì)ADC功能的要求
設(shè)想你曾希望多路ADC實(shí)現(xiàn)：多個(gè)高速吞吐率的通道、單端或差分輸入或二者都有、單極和雙極輸入、多個(gè)輸入量程。所有這些就是指ADC應(yīng)具有一些能力：運(yùn)行中可配置、自動(dòng)掃描所有通道或自動(dòng)編程、運(yùn)行高至16個(gè)地址和配置序列,但這只是LTC1851強(qiáng)大功能中的一部分。如果你正設(shè)法改變你的輸入信號(hào)來(lái)適合你所選的ADC,那么,Linear的ADC可以適合你的輸入信號(hào)而無(wú)須對(duì)它做任何改變。
LTC1851有一個(gè)8通道的輸入復(fù)用器（MUX）,一個(gè)可編程的采樣保持放大器和一個(gè)內(nèi)部參考電壓放大器。這個(gè)12位、1.25Msps的ADC由單5V供電,功耗只有25mW。該器件有NAP和SLEEP關(guān)機(jī)模式,以及良好的DC和AC特性。圖1是LTC1851的內(nèi)部基本結(jié)構(gòu)圖,圖中指出了每個(gè)功能塊和控制信號(hào)的通路。LTC1851有六個(gè)可配置控制位（CDIFF、A2、A1、A0、UNI/BIP和PGA）,以及三種工作模式,這都為設(shè)計(jì)提供了更大的靈活性。
輸入復(fù)用器可接受單端或差分輸入
單端輸入信號(hào)可以被LTC1851接受。LTC1851的輸入可以配置成8個(gè)相對(duì)于公共引腳（COM）的單端輸入。COM引腳可以連接到地或相對(duì)地的負(fù)端輸入。LTC1851同樣也可以接受差分信號(hào)的輸入。8個(gè)通道可以配置成4對(duì)差分信號(hào)對(duì)（通道0與通道1一對(duì),通道2與通道3一對(duì),等等）。兩種模式的選擇也很容易,只須將DIFF引腳接地或接電源。此外,即使LTC1851以 全轉(zhuǎn)換速率運(yùn)行,DIFF位也可以在轉(zhuǎn)換中更改,并以每個(gè)通道的各自精度高效地重配置MUX。圖2解釋了這種配置方法。DIFF引腳接低電平就可以獲得8個(gè)單端輸入;DIFF引腳接高電平就可以獲得4對(duì)差分輸入。通過(guò)改變每個(gè)轉(zhuǎn)換通道對(duì)應(yīng)的DIFF位和MUX地址,可以獲得任何希望的單端輸入和差分輸入的組合。
MUX的地址輸入（A2、A1、A0）選擇“正”輸入端。在單端輸入的情況下,COM引腳將總是“負(fù)”輸入端;在差分信號(hào)的情況下,“負(fù)”輸入端將是差分對(duì)的另一個(gè)輸入。應(yīng)注意這兩種方法允許任何差分信號(hào)對(duì)的輸入是“正”輸入,也允許用戶選擇極性。表1概括說(shuō)明了MUX地址輸入選擇的方法。不管輸入MUX的配置如何,ADC的輸入總是差分的,也就是兩個(gè)輸入端被同時(shí)采樣,任何兩個(gè)輸入端的共模噪聲或共模信號(hào)都將被抵消。
可編程采樣保持和參考電壓放大器提供了多個(gè)不同的輸入量程
LTC1851的靈活性也體現(xiàn)在輸入量程有很寬的選擇。采樣保持放大器可以有單極或雙極輸入,以及兩種放大增益的選擇,并且是全部可編程的。參考電壓放大器雖然在嚴(yán)格意義上講不是可編程的,但也提供了三個(gè)復(fù)用引腳用于連接內(nèi)部參考電壓源和兩個(gè)外部參考電壓源。
采樣保持放大器和參考電壓放大器通過(guò)內(nèi)部參考電壓源提供了10種不同的輸入量程（單極為：0～1.024V、0～1.25V、0～2.048V、0～2.5V和0～4.096V;雙極為：±0.512V、±0.625V、±1.024V、±1.25V和±2.048V）,通過(guò)外部參考電壓源還可以提供無(wú)限的虛擬量程。輸入范圍是通過(guò)編程采樣保持放大器以決定相對(duì)于滿量程參考電壓源（REFCOMP）的輸入量程（SPAN）來(lái)進(jìn)行設(shè)置的,然后配置合適的參考電壓源來(lái)決定REFCOMP的值。
編程采樣保持放大器的單極/雙極模式和增益
LTC1851的采樣保持電路可以選擇單極或雙極輸入,以及增益值是1還是2。當(dāng)UNI/BIP引腳是低電平時(shí),選擇輸入范圍為0～SPAN（滿量程）的單極輸入模式;當(dāng)/BIP引腳是高電平時(shí),選擇輸入范圍為±SPAN/2的雙極輸入模式。也應(yīng)該注意到,在雙極模式中,輸入信號(hào)的幅度必須在供電干線電壓之間,不允許高于VDD或低于地電平。雙極信號(hào)的“負(fù)”輸入端應(yīng)該連接到共模參考電壓（通常為電源的中間值或中間參考電壓）上,“正”輸入端的信號(hào)幅度應(yīng)在相對(duì)于共模參考電壓的±SPAN/2的范圍內(nèi)。PGA位用于選擇采樣保持放大器的增益,并決定相對(duì)于滿量程參考電壓REFCOMP的輸入量程SPAN的值。如果PGA引腳接高電平,SPAN的值與REFCOMP的值相等（增益為1）;如果PGA引腳接低電平,SPAN的值將等于REFCOMP/2的值（增益為2）。通過(guò)用2個(gè)二進(jìn)制控制位,用戶可以選擇相對(duì)于REFCOMP值的四種輸入量程的一種：0～REFCOMP,±REFCOMP/2,0～REFCOMP/2和±REFCOMP/4。表2說(shuō)明了LTC1851的這種量程選擇關(guān)系。很重要的一點(diǎn)是,象輸入MUX一樣,采樣保持放大器的狀態(tài)也可以在轉(zhuǎn)換過(guò)程中改變,即使LTC1851正以1.25Msps的全速率在工作。
設(shè)置滿量程參考電壓
通過(guò)給REFCOMP引腳加不同的電壓,就可以設(shè)置滿量程參考電壓。LTC1851也給用戶提供了很多種選擇。它有3個(gè)復(fù)用引腳用于選擇REFCOMP,以及兩個(gè)額外的選項(xiàng)用于選擇外部參考電壓或DAC的輸入。LTC1851片內(nèi)的參考電壓電路包括2.5V的參考電壓源和帶有增益為1.6384的可精密微調(diào)的參考電壓緩沖。REFOUT引腳是片內(nèi)2.5V參考電壓源的輸出;REFIN是參考電壓緩沖的輸入,也可以作為控制引腳來(lái)選擇參考電壓緩沖的工作模式,REFCOMP引腳是參考電壓緩沖的輸出。如果用1V到2.6V間的電壓驅(qū)動(dòng)REFIN,參考電壓緩沖將在REFCOMP引腳輸出1.6384·REFIN的電壓。REFIN引腳可以連接到REFOUT引腳上,用內(nèi)部參考電壓產(chǎn)生4.096V的REFCOMP參考電壓,REFIN引腳也可以用外部參考電壓或DAC驅(qū)動(dòng)。如果REFIN引腳接高電平,參考電壓緩沖將被禁用,而REFCOMP可以直接被驅(qū)動(dòng)。在這種模式下,REFCOMP引腳可以連接到REFOUT引腳上,通過(guò)內(nèi)部參考電壓產(chǎn)生2.5V的參考電壓;或者,REFCOMP引腳直接由外部參考電壓或DAC驅(qū)動(dòng)。如果REFIN引腳接低電平,參考電壓緩沖的輸入將切換為REFOUT/2,這將通過(guò)內(nèi)部參考電壓在REFCOMP引腳上產(chǎn)生2.048V的參考電壓。圖3解釋了這5種參考電壓的產(chǎn)生模式。
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