AD7701
rev. d
–10–
输入 信号 conditioning
涉及 电压 从 +1 v 至 +3 v 将 是 使用 和 这
ad7701, 和 little 降级 在 效能. 输入 范围
那 不能 是 accommodated 用 这个 范围 的 涉及 电压
将 是 达到 用 输入 信号 conditioning. 这个 将 引领 这
表格 的 增益 至 accommodate 一个 小 信号 范围, 或者 被动的
attenuation 至 减少 一个 大 输入 电压 范围.
源 阻抗
如果 被动的 attenuators 是 使用 在 front 的 这 ad7701, 小心
必须 是 带去 至 确保 那 这 源 阻抗 是 suffi-
ciently 低. 这 ad7701 有 一个 相似物 输入 和 在 1 g
Ω
直流 输入 阻抗. 在 并行的 和 这个 那里 作 一个 小 dy-
namic 加载 这个 varies 和 这 时钟 频率 (看 图示
13). 各自 时间 这 相似物 输入 是 抽样, 一个 10 pf 电容
牵引 一个 承担 小包装板盒 的 最大 1 pc (10 pf
×
100 mv)
一个
在
R1
R2
C
EXT
AGND
AD7701
V
OS
≤
100mV
C
在
10pF
图示 13. 相等的 输入 电路 和 输入 attenuator
从 这 相似物 源 和 一个 频率 f
CLKIN
/256. 为 一个
4.096 mhz clkin, 这个 产量 一个 平均 电流 绘制 的
16 na. 之后 各自 样本 这 ad7701 准许 62 时钟 时期
为 这 输入 电压 至 settle. 这 等式 这个 定义
安排好 时间 是:
V
O
= v
在
[1 – e
–t/rc
]
在哪里:
V
O
是 这 最终 settled 值,
V
在
是 这 值 的 这 输入 信号,
R
是
这 值 的 这 输入 源 阻抗,
C 是 这 10 pf 样本 电容,
t
是 equal 至 62/f
CLKIN
.
从 这个, 这 下列的 等式 能 是 开发 这个 给
这 最大 容许的 源 阻抗, r
s(最大值)
, 为 一个 错误
的
V
E
:
R
S
(
最大值
)
=
62
f
CLKIN
×
(10
pF
)
×
ln
(100
mV
/
V
E
)
提供 这 源 阻抗 是 较少 比 这个 值, 这 相似物
输入 将 settle 在里面 这 desired 错误 带宽 在 这 requisite 62
时钟 时期. insufficient 安排好 leads 至 补偿 errors. 这些
能 是 校准 在 系统 校准 schemes.
如果 一个 限制 的 10
µ
v (0.25 lsb 在 16 位) 是 设置 为 这 最大
补偿 电压, 然后 这 最大 容许的 源 阻抗 是
160 k
Ω
从 这 在之上 等式, 假设 那 那里 是 非
外部 偏离 电容.
一个 rc 过滤 将 是 增加 在 front 的 这 ad7701 至 减少
高 频率 噪音. 和 一个 外部 电容 增加 从
一个
在
至 agnd, 这 下列的 等式 将 具体说明 这 最大
容许的 源 阻抗:
R
S
(
最大值
)
=
62
f
CLKIN
×
(
C
在
+
C
EXT
)
×
ln
100
mV
×
C
在
/(
C
在
+
C
EXT
)
V
E
这 实际的 限制 至 这 最大 值 的 源 阻抗 是
热的 (johnson) 噪音. 一个 实际的 电阻 将 是 modeled 作
一个 完美的 (noiseless) 电阻 在 序列 和 一个 噪音 电压 源
或者 在 并行的 和 一个 噪音 电流 源.
V
n
=
√
4 ktrf
伏特
i
n
=
√
4 ktf / r
Amperes
在哪里:
k
是 boltzmann’s 常量 (1.38
×
10
–23
j/k)
和
T
是 温度 在 degrees kelvin (
°
c + 273).
起作用的 信号 conditioning 电路 此类 作 运算 放大器 一般地 做
不 suffer 从 问题 的 高 源 阻抗. 它们的 打开
循环 输出 阻抗 是 正常情况下 仅有的 tens 的 ohms 和, 在 任何
情况, 大多数 modern 一般 目的 运算 放大器 有 sufficiently
快 关闭 循环 安排好 时间 为 这个 不 至 是 一个 问题. 补偿
电压 在 运算 放大器 能 是 eliminated 在 一个 系统 校准
routine. 和 这 宽 动态 范围 和 小 lsb 大小 的 这
ad7701, 噪音 能 也 是 一个 问题, 但是 这 数字的 过滤 将
reject 大多数 broadband 噪音 在之上 它的 截止 频率. 如何-
总是, 在 确实 产品 那里 将 是 一个 需要 为 相似物
输入 过滤.
antialias 仔细考虑
这 数字的 过滤 的 这 ad7701 做 不 提供 任何 拒绝
在 integer multiples 的 这 抽样 频率 (nf
CLKlN
/256,
在哪里 n = 1, 2, 3 . . . ).
和 一个 4.096 mhz 主控 时钟 那里 是 narrow (
±
10 hz)
bands 在 16 khz, 32 khz, 48 khz, 等., 在哪里 噪音 passes
unattenuated 至 这 输出.
不管怎样, 预定的 至 这 ad7701’s 高 oversampling 比率 的 800
(16 khz 至 20 hz) 这些 bands occupy 仅有的 一个 小 fraction 的
这 spectrum, 和 大多数 broadband 噪音 是 filtered. 这
减少 在 broadband 噪音 是 给 用:
e
输出
=
e
在
2
f
C
/
f
S
=
0.035
e
在
在哪里:
e
lN
和
e
输出
是 rms 噪音 条款 涉及 至 这 输入
f
C
是 这 过滤 –3 db corner 频率
(f
CLKIN
/409600)
和
f
S
是
这 抽样 频率 (f
CLKIN
/256).
自从 这 比率 的 f
S
至 f
CLKIN
是 fixed, 这 数字的 过滤 减少
broadband 白 噪音 用 96.5% 独立 的 这 主控
时钟 频率.
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