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放大器输出幅度提高0.1dB是否会有很大差别

电子设计 2019-04-10 14:25 次阅读

问题:

0.1dB是否真的使其有很大差别?

答案:

模数转换器(ADC)明显是混合信号器件,但有时候,主要从 事模拟电路工作的工程师似乎会忘记它们的数字性质。选择放大器时,设计工程师知道:如果信号摆幅远低于P1dB规格,那么输出幅度每提高1 dB,三阶失真就会提高大约2 dB。如果输出幅度提高0.1 dB,三次谐波将提高0.2 dB,这是一个微乎其微的值,非常难以测量

放大器输出幅度提高0.1dB是否会有很大差别

然而,ADC的“增益”以离散步进形式提供给相邻输 出,其传递函数与放大器相比有很大不同。ADC的微分非线性(DNL)规格反映这些误差的幅度。对不均匀的步进进行积分可能导致传递函数呈现非常奇怪的形 状。ADC的积分非线性(INL)规格反映这些误差相对于理想传递函数的幅度,能够很好地预测ADC的失真。但是,与放大器的可预测行为不同,INL无助 于预测失真产物与输入幅度的关系,输入幅度的1 dB变化可能导致三次谐波发生±5 dB的变化! 没错,提高输入电平可能导致谐波失真提高或降低。

ADC与放大器的另一重要区别是过驱时的行为。随着 输入提高,放大器的增益平缓地压缩。最终,放大器的输出达到最大电平并削波,产生很大的奇数阶失真产物(削波信号开始像一个方波,其频谱成分是奇数次谐波 的总和)。ADC没有此类平缓的行为,当其输入电压超过输入范围时,输出立即削波。这可能导致失真发生急剧变化。当输入幅度非常接近满量程时,有些ADC 可以保持良好的性能,但当输入饱和时,所有ADC都会直线下降。一名设计工程师曾联系我,谈到他利用ADI公司的VisualAnalog软件监视FFT时,发生他认为是不可想象的失真变化。结果发现,平均幅度设置仅比满量程低0.05 dB。输入随时间而改变,即便增加0.1 dB也会引起偶尔削波,导致奇数阶失真偏移40 dB。我推荐他们采用一个良好的增益控制环路!

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AD4007 18 位、1 MSPS 精密、差分 SAR ADC

AD4004 16 位、1 MSPS、精密、伪差分 SAR ADC

信息优势和特点 吞吐速率:1 MSPS 积分非线性:最大 ±1.0 LSB 保证 16 位无失码 低功耗 1 MSPS 时为 4.9 mW(仅限 VDD) 10 kSPS 时为 70 W,1 MSPS 时为 7 mW(合计) 信噪比:1 kHz 时为 93 dB(典型值),100 kHz 时为 90 dB(典型值) 总谐波失真:1 kHz 时为 115 dB(典型值),100 kHz 时为 95 dB(典型值) 易用特性降低了系统功率和复杂性 输入过压箝位电路 减少了非线性输入电荷反冲 高阻模式 长时间采集相位 输入范围压缩 快速转换时间允许较低的 SPI 时钟频率 SPI 可编程模式、读写能力、状态字 伪差分(单端)模拟输入范围 0 V 至 VREF,VREF 介于 2.4 V 至 5.1 V 之间 1.8 V 单电源供电,具有 1.71 V 至 5.5 V 逻辑接口 SAR 架构:无延时/流水线延迟,首次转换有效 保证工作温度:40°C 至 125°C 兼容串行接口 SPI/QSPI/MICROWIRE/DSP 可以通过菊花链连接多个 ADC 且具有繁忙指示器 10 引脚封装:3 mm × 3 mm LFCSP、3 mm × 4.90 mm LFCSP产品详情AD4004 是一款低噪声、低功耗、高速、16 位、1 MSPS 精密逐次逼近寄存器 (SAR) 模数转换...
发表于 04-18 19:30 52次 阅读
AD4004 16 位、1 MSPS、精密、伪差分 SAR ADC

AD4011 18 位、500 kSPS 精密、差分 SAR ADC

信息优势和特点 吞吐速率:500 kSPS 积分非线性:最大±1.0 LSB (±3.8 ppm) 保证 18 位无失码 低功耗 500 kSPS 时为 2.4 mW(仅限 VDD) 10 kSPS 时为 80 W,500 kSPS 时为 4 mW(合计) 信噪比:1 kHz 时为 100.5 dB(典型值),VREF = 5 V;100 kHz 时为 99 dB(典型值) 总谐波失真:1 kHz 时为 123 dB(典型值),VREF = 5 V;100 kHz 时为 100 dB(典型值) 易用特性降低了系统功率和复杂性 输入过压箝位电路 减少了非线性输入电荷反冲 高阻模式 长时间采集相位 输入范围压缩 快速转换时间允许较低的 SPI 时钟频率 SPI 可编程模式、读写能力、状态字 差分模拟输入范围:±VREF 0 V 至 VREF,VREF 的范围为 2.4 V 至 5.1 V 1.8 V 单电源供电,具有 1.71 V 至 5.5 V 逻辑接口 SAR 架构:无延时/流水线延迟,首次转换有效 首次准确转换 保证工作温度:40°C 至 +125°C 兼容 SPI/QSPI/MICROWIRE/DSP 的串行接口 可以通过菊花链连接多个 ADC 且具有繁忙指示器 10 引脚封装:3 mm × 3 mm LFCSP产品详情AD4011 是一款低噪声、低功耗、高速 16 位 50...
发表于 04-18 19:29 40次 阅读
AD4011 18 位、500 kSPS 精密、差分 SAR ADC

AD4000 16位、2 MSPS精密伪差分SAR ADC

信息优势和特点 吞吐速率:2 MSPS(最大值) INL:±1.0 LSB(最大值) 保证16位无失码 低功耗 9.75 mW(2 MSPS,仅VDD) 70 μW (10 kSPS),14 mW(2 MSPS)(总计) SNR:93 dB(典型值,1 kHz),90 dB(典型值,100 kHz) THD:-115 dB(典型值,1 kHz),-95 dB(典型值,100 kHz) 易用特性可降低系统功耗和复杂性 输入过压箝位电路 减少了非线性输入电荷反冲 高阻态模式 长采集阶段 输入范围压缩 快速转换时间支持很低的SPI时钟速率 SPI可编程模式、读/写能力、状态字 伪差分(单端)模拟输入范围:0 V至VREF(VREF在2.4 V至5.1 V之间) 单电源工作:1.8 V,逻辑接口电压:1.71 V至5.5 V SAR架构:无延迟/流水线延迟 保证工作:40°C至125°C 串行接口SPI/QSPI/MICROWIRE/DSP兼容 以菊花链形式连接多个ADC,并能提供繁忙指示 10引脚封装:3 mm × 3 mm LFCSP和3 mm × 4.90 mm MSOP封装产品详情AD4000是一款低噪声、低功耗、高速、16位、2 MSPS精密逐次逼近型寄存器(SAR)模数转换器(ADC)。它集成了易用特性,可降低信号链的功耗和复杂性,支持较...
发表于 04-18 19:29 67次 阅读
AD4000 16位、2 MSPS精密伪差分SAR ADC

AD4003 18位、2 MSPS精密SAR差分ADC

信息优势和特点 吞吐速率:2 MSPS(最大值) INL:±1.0 LSB(±3.8 ppm,最大值) 保证18位无失码 低功耗 9.5 mW(2 MSPS,仅VDD) 80 μW (10 kSPS),16 mW(2 MSPS)(总计) SNR:100.5 dB(典型值,1 kHz),99 dB(典型值,100 kHz) THD:-123 dB(典型值,1 kHz),-100 dB(典型值,100 kHz) 易用特性可降低系统功耗和复杂性 输入过压箝位电路 减少了非线性输入电荷反冲 高阻态模式 长采集阶段 输入范围压缩 快速转换时间支持很低的SPI时钟速率 SPI可编程模式、读/写能力、状态字 差分模拟输入范围:±VREF 0 V至VREF(VREF在2.4 V至5.1 V之间) 单电源工作:1.8 V,逻辑接口电压:1.71 V至5.5 V SAR架构:无延迟/流水线延迟 保证工作:40°C至125°C 串行接口SPI/QSPI/MICROWIRE/DSP兼容 以菊花链形式连接多个ADC,并能提供繁忙指示 10引脚封装:3 mm × 3 mm LFCSP和3 mm × 4.90 mm MSOP封装产品详情AD4003是一款低噪声、低功耗、高速、18位、2 MSPS精密逐次逼近型寄存器(SAR)模数转换器(ADC)。它集成了易用特性,可降低信号链的功耗...
发表于 04-18 19:29 44次 阅读
AD4003 18位、2 MSPS精密SAR差分ADC

AD522 高精度数据采集仪表放大器

信息优势和特点 低漂移:2.0 V/°C (AD522B) 低非线性度:0.005% (G = 100) 高共模抑制比(CMRR):>110dB (G = 1000) 低噪声:1.5 V(峰峰值,0.1 Hz至100 Hz) 低初始VOS: 100V (AD522B) 单电阻增益可编程:1≤G≤1000 输出基准电压与检测引脚 具有数据防护功能,可改善交流共模抑制 内部补偿 除增益电阻外,无需其它外部器件 失调、增益和共模抑制经过有源调整产品详情AD522是一款精密IC仪表放大器,针对要求在最差工作条件下提供高精度的数据采集应用而设计。高线性度、高共模抑制、低电压漂移与低噪声等特性的出色组合,使该器件适合用于许多12位数据采集系统中。在过程控制、仪器仪表、数据处理和医疗测试等应用中,通常采用仪表放大器作为电阻传感器(热敏电阻、应变计等)的电桥放大器。工作环境通常信噪比低、温度起伏不定、输入阻抗不平衡,并且处于远程位置不便重新校准。...
发表于 04-18 19:28 46次 阅读
AD522 高精度数据采集仪表放大器

AD1674 完整的12位、100 kSPS ADC

信息优势和特点 完整的单芯片12位、10 s采样ADC 片上采样保持放大器 工业标准引脚排列 8位和16位微处理器接口 交流和直流规格经过全面测试 单极性和双极性输入 输入范围:±5 V、±10 V、0 V–10 V、0 V–20 V 商用、工业和军用温度范围级 提供符合MIL-STD-883和SMD标准的版本 产品详情AD1674是一款完整的多用途12位模数转换器,包括对用户透明的片上采样保持放大器(SHA)、10 V基准电压源、时钟和三态输出缓冲器,可与微处理器接口。AD1674与业界标准产品AD574A和AD674A引脚兼容,但包括采样功能,而且转换速率更快。片上SHA具有宽输入带宽,在转换器的完整奈奎斯特带宽范围内支持12位精度。AD1674的交流参数(如S/(N+D)、THD和IMD等)和直流参数(失调、满量程误差等)均完全合乎额定要求,因而成为信号处理和传统直流测量应用的理想之选。AD1674的设计采用ADI公司BiMOS II工艺实现,高性能双极性模拟电路与数字CMOS逻辑集成在同一芯片上。 该器件分为五种温度等级:AD1674J和K级的额定温度范围为0°C至+70°C,A和B级为-40°C至+85°C,AD1674T级为-55°C至+125°C。J和K级提...
发表于 04-18 19:18 53次 阅读
AD1674 完整的12位、100 kSPS ADC

AD1556 适用于24位Σ-Δ型ADC的数字滤波器/抽取器

信息优势和特点 FIR 数字滤波器/抽取器 串行或并行配置选择 输出字速率:250 SPS至16 kSPS 低功耗:6.2 mW(典型值) 待机模式:70 W 提供参考设计和带软件的评估板产品详情AD1555是一款完整的Σ-Δ调制器,并集成有可编程增益放大器,主要用于低频、高动态范围的测量应用。该器件输出与模拟输入成比例的1密度位流。当配合数字滤波器/抽取器AD1556使用时,可实现带宽为1+ kHz的业界最高性能ADC。它采用连续时间模拟调制器输入架构,无需外部抗混叠滤波器。可编程增益前端可简化系统设计,扩展动态范围,并缩小系统板面积。低工作功率和待机模式使AD1555成为电池供电远程数据采集系统的理想之选。...
发表于 04-18 19:18 48次 阅读
AD1556 适用于24位Σ-Δ型ADC的数字滤波器/抽取器

AD1555 24位、121 dB典型SNR、Σ-Δ型ADC,集成PGA

信息优势和特点 四阶Σ-Δ调制器 宽动态范围- 116 dB (最小值)、120 dB(典型值,1 ms时)- 117 dB (典型值,0.5 ms时) 低输入噪声:80 nV rms(4 ms、增益为34,128) 低失真:–111 dB(最大值),–120 dB(典型值) 低交调失真:122 dB 采样速率:256 kSPS 极高抖动容差 无需外部抗混叠滤波器 可编程增益前端 输入范围:±2.25 V 稳定的输入 增益设置: 1, 2.5, 8.5, 34, 128 产品详情AD1555是一款完整的Σ-Δ调制器,并集成有可编程增益放大器,主要用于低频、高动态范围的测量应用。该器件输出与模拟输入成比例的1密度位流。当配合数字滤波器/抽取器AD1556使用时,可实现带宽为1+ kHz的业界最高性能ADC。它采用连续时间模拟调制器输入架构,无需外部抗混叠滤波器。可编程增益前端可简化系统设计,扩展动态范围,并缩小系统板面积。低工作功率和待机模式使AD1555成为电池供电远程数据采集系统的理想之选。...
发表于 04-18 19:18 37次 阅读
AD1555 24位、121 dB典型SNR、Σ-Δ型ADC,集成PGA

AD558 电压输出8位数模转换器,集成输出放大器、完全微处理器接口和精密基准电压源

信息优势和特点 完整8位DAC 电压输出:两种校准范围 内部精密带隙基准电压源 单电源供电:+5 V至+15 V 完全微处理器接口 快速建立时间:1 ±s内电压达到±1/2 LSB精度 低功耗:75 mW 无需用户调整 在工作温度范围内保证单调性 规定了 Tmin至Tmax的所有误差 16引脚DIP和20引脚PLCC小型封装 激光晶圆调整单芯片供混合使用产品详情AD558 DACPORT是一款完整的电压输出8位数模转换器,它将输出放大器、完全微处理器接口以及精密基准电压源集成在单芯片上。无需外部元件或调整,就能以全精度将8位数据总线与模拟系统进行接口。这款DACPORT器件的性能和多功能特性体现了近期开发的多项单芯片双极性技术成果。完整微处理器接口与控制逻辑利用集成注入逻辑(I2 L)实现,集成注入逻辑是一种极高密度的低功耗逻辑结构,与线性双极性制造工艺兼容。内部精密基准电压源是一种取得专利的低压带隙电路,采用+5 V至+15 V单电源时可实现全精度性能。薄膜硅铬电阻提供在整个工作温度范围内保证单调性工作所需的稳定性(所有等级器件),对这些薄膜电阻运用最新激光晶圆调整技术则可实现出厂绝对校准,误差在±1 LSB以内,因此不需要用户进行增...
发表于 04-18 19:12 44次 阅读
AD558 电压输出8位数模转换器,集成输出放大器、完全微处理器接口和精密基准电压源

TC7650 TC7650 CMOS斩波稳定运算放大器实际上消除了系统误差计算中的偏移电压误差项。 5V最大值

信息 TC7650 CMOS斩波稳定运算放大器实际上消除了系统误差计算中的偏移电压误差项。例如,5uV最大VOS规格比行业标准OP07E提高了15倍。 50 nV /°C偏移漂移规格比OP07E低25倍以上。性能的提高消除了VOS修整程序,周期性电位器调整以及修剪器损坏引起的可靠性问题。无需额外的制造复杂性和激光或“齐纳击穿”VOS微调技术所带来的成本,即可实现TC7650的性能优势。 TC7650归零方案通过温度校正DC VOS误差和VOS漂移误差。归零放大器交替校正其自身的VOS误差和主放大器VOS误差。失调归零电压存储在两个用户提供的外部电容上。电容连接到内部放大器VOS零点。主放大器输入信号从不切换。 TC7650输出端不存在开关尖峰。 14引脚双列直插式封装(DIP)具有外部振荡器输入,用于驱动归零电路以获得最佳噪声性能。 8引脚和14引脚DIP均具有输出电压钳位电路,可最大限度地减少过载恢复时间。 低偏移和偏移漂移的零漂移架构 ;低偏移,5uV(最大) 低偏移漂移,50nV /°C 宽工作电压范围,4.5V至16V 单一和拆分供应 No 1 / f Noise 电路图、引脚图和封装图...
发表于 04-18 19:07 36次 阅读
TC7650 TC7650 CMOS斩波稳定运算放大器实际上消除了系统误差计算中的偏移电压误差项。 5V最大值

TC7652 400 kHz,单零漂移运算放大器

信息 TC7652是TC7650的低噪声版本,牺牲了一些输入规格(偏置电流和带宽)以实现噪声降低10倍。存在斩波技术的所有其他益处,即,不受外部调整部件的偏移调整,漂移和可靠性问题的影响。与TC7650一样,TC7652仅需要两个非关键的外部电容来存储斩波的零电位。没有明显的斩波峰值,内部影响或超量程锁定问题。 漂移操作电压:5到16 单一和分离供应 低噪音 电路图、引脚图和封装图...
发表于 04-18 19:07 42次 阅读
TC7652 400 kHz,单零漂移运算放大器