LTC2380-24 ADC采样精确度分析报告

凌力尔特公司提供的精密ADC提供高水平的性能。为了获得高性能，必须正确实施许多设计元素，如低噪声电源和参考，适当的旁路，接地层，快速建立驱动器和低抖动时钟。即使其中一个元素执行不力也会严重影响ADC的性能。

在ADC参考输入端施加的电压是一个特别关键的因素。通常为了节省金钱或电路板空间，在一个具有多个精密ADC的系统中，工程师将会试图在系统中共享一个参考，而不会缓冲每个参考输入。没有内部参考缓冲器的ADC中的参考引脚通常不是静态节点。当ADC经历转换过程时，REF引脚上会出现一系列毛刺，必须迅速处理以使ADC准确地转换输入信号。如果参考电压是共享的，这些毛刺会干扰相邻ADC的转换。即使同一类型的ADC正在同时转换，也会发生这种情况。本文的目的是为了说明当多个精密ADC共享一个共同参考以说服读者避免这个捷径时会发生什么。

图1.两个LTC2380-24ADC共享一个通用参考

图1的电路显示两个LTC2380-24ADC以链模式连接，并具有一个公共参考。

LTC2380-24是一款低噪声，低功耗，高速24位逐次逼近型（SAR）ADC，集成了数字平均滤波器。LTC2380-24具有145dB的动态范围，采样速率可达2Msps，典型的THD为-117dB。47F参考旁路电容尽可能靠近ADC的REF引脚放置，以尽量提高其效能。数据是通过图1的电路进行的，并通过去除ADCA和将ADCB的RDL/SDI输入接地来对电路进行修改。对于一个ADC和两个ADC情况，时序是相同的，以最小化任何差异改变时间可能会导致。

采样率

如图2所示，共享参考电压会导致THD在最大采样率下降8dB。采样速率减慢到125ksps时，差值下降到仍然显着的4dB。图3的THD与输入幅度的比较表明，与单个ADC相比，共享一个参考电压会导致THD下降10dB以上，输入幅度从-20dBFS到-9dBFS不等。低于-30dBFS的输入幅度时，THD性能几乎相同。性能上最大的区别在于THD与输入频率比较图4.在41kHz的输入频率上，有2个ADC共用一个基准，THD性能开始下降。在输入频率为50kHz的情况下，两个共享一个参考电压的ADC的THD性能在-49dB的差别上，而单个ADC的-104dB。即使在低输入频率下，THD的差异总是大于7dB。

图2.一个ADC和两个ADC共享一个通用参考的THD与采样率

图3.一个ADC和两个共享一个公共参考的ADC的THD与输入幅度的关系

图4.一个ADC和两个共享一个公共参考的ADC的THD与输入频率

所提供的电路和数据旨在演示当多个高性能ADC共享相同的参考而无需每个参考输入缓冲器时发生的性能损失。通过采样率，输入幅度和输入频率来证明显着的THD降级。阅读完这些信息之后，希望设计精密ADC电路的任何人都能被劝说为每个使用的ADC使用一个单独的参考电压，或者使用一个公共参考电压来缓冲每个ADC参考电压输入。