前言

LT6018 是一款超低噪音（1kHz 時 1.2nV/√Hz）、極低失幀（1kHz 時 –115dB）的運放電路。它的增益帶寬積為 15MHz，較大失調電壓為50μV，較大失調電壓飄移為 0.5μV/°C。這類作用組成使其合適推動多種多樣高像素數模轉換器 (ADC)。本設計方案關鍵點詳細介紹在應用 LT6018 推動快速 18 位和 20 位逐次逼近存儲器 (SAR)ADC 時，可完成最好頻率穩定度 (SNR) 和總諧波電流 (THD) 的電源電路和優化策略。

Ultralinear 20 位 ADC

圖 1 表明 DC2135A 演試電源電路的破解版，在其中 LT6018 （取代 LT1468 ）用以推動LTC2378-20 20 位 SAR ADC。LTC2378-20 具備無以倫比的 2ppm 線性。要在建立音頻信號的一起維持線性，最好辦法是應用本演試線路板應用的 LT5400 中的高精密配對電阻器。圖1 所顯示電源電路的詳盡原理客戶程序設計方案關鍵點1032（在其中用 LT1468 推動 LTC2377-20）。

為了更好地精確測量電源電路的線性，在鍵入中饋入一個超純正弦波形，并測算導出的 FFT。得到的THD 精確測量值可以替代電源電路的 INL (積分非線性) 特性值。在 ADC 采樣頻率為 800kHz 時，大家應用大概 100Hz（稍微調節，以保證取樣的一致性，進而緩解 FFT 標值限定）的鍵入工作頻率。

圖 1. DC2135A 演試線路板設定

原來的演試電源電路在運放電路后邊立即加了一個 RC 低通過濾器，用以過慮過高的工作頻率噪音。即使在高頻標準下，LT6018 的噪音相對密度也維持相對性較低的水準上，因此，清除這一過濾器幾乎不容易對整體噪音造成危害。清除該過濾器后，線性（用 THD 精確測量）明顯提升，由于單端轉差分信號實際操作徹底由 LT5400中的高精密匹配電阻操縱，不會受到一切不搭配的分立元件危害。

LT6018 的低噪音相對密度使其合適用以必須收獲的電源電路。收獲配備為 10 時，與總體力度對比，網絡信號提升 20dB，SNR 減少 2dB。假如鍵入數據信號不大，這類配制可以將頻率穩定度合理提升18dB。和預估的一樣，線性減少力度與放大儀環城路收獲非常，或是約為 20dB。實際結果歸納見表 1。

表 1. LT6018 推動 LTC2378-20 SNR 和 THD 結果

推動快速 18 位 ADC

LTC2387-18 是一款 18 位 SAR ADC，取樣速度達 15Msps。在該取樣速度下，ADC 的內部取樣電容器可以在不上 30ns 內（“收集時間”）聯接到放大儀導出。在這段時間，放大儀（和過濾器）電源電路務必從正電荷反沖力中修復，并填補取樣電容器的正電荷，便于 ADC 可以在下一個變換周期時間精確測量恰當的鍵入工作電壓。細心提升放大儀和過濾器互聯網是必需的。在圖 2 中，2個 LT6018 配備為企業收獲追隨器，并聯接至 LTC2387-18 演試線路板，后者的 ADC 鍵入端配備過濾器電阻器和電容器。

表 2 表明在鍵入端精確測量的 1.008kHz 純正弦波形的 SNR 和 THD 值，及其在相關速度為 14.680Msps 時的 ADC 取樣速度。表格中第一項表明 LT6200 放大儀結果，這也是一款快速低噪音運放電路。過濾器配備選用演試線路板的默認設置網絡帶寬，約 200MHz。這類配備適用 ADC 正電荷反沖力徹底消除，進而完成優異的 THD 特性（–120dB）?？墒?，SNR 要比 ADC 的 96dB 低 2dB。

LT6018 的網絡帶寬比 LT6200 低，但直流電精密度（失衡和偏位）更高一些?？墒?，LT6018 可使用同樣的配備，由于 LT6200 會大幅度減少 SNR和 THD。SNR 往往減少，是由于放大儀的噪音相對密度很有可能超出下邊的網絡帶寬，如果不進行過慮，該噪音可能進到 ADC。THD 往往減少，是由于速率較快的放大儀（以滿ADC 正電荷反沖力撞擊時）沒有做到適當平穩情況，且遺留下非線性殘余物供 ADC 智能化。

圖 2. LT6018 推動應用 DC2290A-A 演試線路板的 LTC2387-18

我們可以根據提升電阻器和電容器的值，及其在2個 ADC 鍵入中間配備一個差分信號電容器來過慮寬帶放大器的噪音。這一舉動可以提升該 ADC的頻率穩定度，做到基礎理論最高值 96dB，這代表著集成化放大儀的噪音可以忽略。除此之外，針對過濾器配備，趨向于挑選較小的串聯電阻和更高的電容器時，正電荷反沖力的原始效用會被變弱，THD 特性因此獲得改進，其值遠小于–100dB。

表 2. LT6018 推動 LTC2387-18 SNR 和 THD 結果

結果

當代 SAR ADC 兼顧低噪音、高線性和高直流電失衡精密度特點。要實現這種規格型號規定，必須選用一個具有同樣直流電規格型號、低噪音及充足網絡帶寬的放大儀，比如 LT6018。選用中等速度ADC（比如 1Msps 20 位 LTC2378-20）時，將 LT6018 與精確配對的 LT5400 電阻器相互配合應用可以造成差分信號鍵入數據信號，且不用再執行過濾。選用超迅速 SAR ADC（比如 18 位15Msps LTC2387-18）時，根據提升運放電路和 ADC 值中間的 RC 過濾互聯網，可以完成優異的噪音和線性特性。

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