PDF《电路笔记 CN-0241》

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6 R6 VCC +IN CIN VEE OVP OVP OUT R7 D10 Q20 Q19 D11 Q16 D7 Q15 D8 Q14 Q17 Q10 Q13 Q18 D9 *1 I3 R2 R1 R3 R4 C2 Q12 D6 R5 Q9 Q11 Q6 Q8 Q7 Q5 Q4 Q3 Q1 Q2 I2 I1 C1 D3 D1 D4 D2 10155-002 图2. ADA4096-2原理示意图 VOUT = (VA ? VB) (20 k?/1 k?)

7 C48 C40 C32 C24 C16 C8

0 8

16 24

32 40

48 C7 C6 C5 C4 C3 C2 C1

0 1

2 3

4 5

6 INPUT BIAS CURRENT (mA) VIN (V) V EE = C15V V EE = 0V V CC = +15V LOW RDSON SERIES FET 5kΩ SERIES RESISTOR 10155-003 图3. 输入电流限制能力 图3显示通过低RDSON 内部串联FET(绿色曲线)提供ADA4096-2 的输入电流限制能力,并与使用5 kΩ外部串联电阻和无保护 的运算放大器(红色曲线)相比较. 图3是ADA4096-2采用单位增益缓冲器配置时的情况,其中 将电源连接至GND(或±15 V)并对正输入扫描,直至输入超 过电源达32V.一般而言,输入电流在正过压条件期间限于

1 mA,在负欠压条件期间限于200 ?A.例如,在20 V过压条 件下,ADA4096-2输入电流限于1mA,从而提供等效于串联

20 kΩ电阻的电流限制. 图3还显示,无论是否为放大器供电,电流限制电路均有效. 请注意,图3仅代表异常条件下的输入保护.正确的放大 器工作输入电压范围(IVR)见ADA4096-2数据手册的表2至表4. AD7920是一款12位、高速、低功耗逐次逼近型ADC,采用2.35 V至5.25 V单电源供电,最高吞吐量可达250 kSPS. 该器件内置一个低噪声、宽带宽采样保持放大器,可处理

13 MHz以上的输入频率. 转换过程和数据采集过程通过CS和串行时钟SCLK进行控 制,从而为器件与微处理器或DSP接口创造了条件.输入 信号在CS的下降沿进行采样,而转换同时在此处启动.该 器件无流水线延迟. AD7920采用先进的设计技术,可在下述高吞吐速率的情况 下实现极低的功耗. 若要进入关断模式,必须在SCLK的第2个下降沿之后、第10个下降沿之前的任意时间将CS变为高电平,以中断转换 过程.一旦CS在SCLK的此窗口内变为高电平,器件即进 入关断模式,CS下降沿所启动的转换终止,SDATA返回三 态.如果CS在第2个SCLK下降沿之前变为高电平,则器件 仍将处于正常模式,不会关断.这可以避免CS线上的毛刺 引起意外关断. 若要退出这种工作模式并使AD7920再次上电,需要执行一 次伪转换.在CS的下降沿,器件开始上电,并且只要CS处于 低电平便继续上电,直到第10个SCLK的下降沿之后.经过16 个SCLK后,器件完全上电,下一次转换将产生有效数据. 如果CS在第10个SCLK下降沿之前变为高电平,则AD7920 再次返回关断模式.这可以避免CS线上的毛刺引起意外上 电,或者CS位于低电平时8个SCLK周期意外爆发.虽然器 件可以在CS的下降沿开始上电,但只要不超过第10个SCLK 下降沿,便会在CS的上升沿再次关断. 有关时序的详情请参见AD7920数据手册. 测试结果 衡量该电路性能的一个重要指标是最终输出电压测量结果 中的噪声量. 图4显示了10,000个测量样本的直方图.该数据是利用连接 到EVAL-SDP-CB1Z SDP-B评估板的CN-0241评估板获得的. 有关设置详情,请参见 电路评估与测试 部分. 电源设置为3.0 V,不关闭LDO的输出,在250 kSPS的最大速 率下采集10,000个数据样本.图4显示了采集结果.峰峰值 噪声约为2 LSB,对应于大约0.3 LSB rms. 接着在软件中将连接至ADP3336的SD关断引脚置位低电 平,从而关闭LDO输出.约1分钟后,再将ADP3336的关 断引脚置位高电平,重新开启输出,并采集相同数量的数 据样本.图5显示了采集结果. 图5显示,输入处于高电平时,ADA4096-2的输出在关断期 间并未闩锁. 有关本电路笔记的完整设计支持包,请参阅www.analog.com/CN0241-DesignSupport 常见变化 经验证,该电路能够稳定地工作,并具有良好的精度.该 板同时兼容系统演示平台SDP-S控制板(EVAL-SDP-CS1Z). 图1所示电路稍作更改,便可针对最高达30 V的输入电源电 压监控电流.ADA4096-2的+V引脚并未连接到ADP3336的+5V,而是直接连接到受监控的输入电源.在这种配置中, ADA4096-2直接采用输入电源供电. CN-0241 Rev. A | Page