Page 47 - 手機為什麼還要用「獨立」ISP？

DESIGN CORNER
設計新技術
充分理解ADC驅動器的優點
Kevin Tretter，Microchip Technology MSLD業務部門資深產品行銷經理
隨著感測器在包括各種物聯網(IoT)應用、工廠自動化和控制、公共衛生和安全、醫療保健和汽車及其擴 展領域等各種終端市場中變得越來越豐富，整個感測器市場預計將以超過9%的年複合成長率(CAGR) 成長，導致對包括類比數位轉換器(ADC)在內的類比訊號調節功能的需求也在持續增加。隨著ADC解 決方案的成本變得越來越實惠，其趨勢正在向更高解析度、更高速度方向發展。
要實現優異的ADC性能，就離 不開ADC驅動器。ADC驅動器實際 上就是專用放大器，專門設計用來 與包括逐次逼近型、流水線型和 基於⊿/∑架構的ADC配套工作。 這類專用放大器是使ADC實現最 佳性能的關鍵電路。隨著ADC向 更高速度、更高解析度發展，這類 放大器變得愈加重要。
在討論ADC驅動器所需的技 術功能之前，簡單瞭解目前ADC的
圖1:差分正弦波示意圖。 (來源:Microchip)
ADC輸入
在上述示例中，滿量程輸入 電壓差分峰峰值為5V，每邊幅擺 峰峰值為2.5V，該示例中的共模電 平為2.5V。目前大多數高性能ADC 都採用差分輸入架構，因為與單端 輸入相比可以提供更優的性能，包 括抑制共模雜訊和常見干擾訊號
ADC設計可能會給系統設計人 員帶來特別艱巨的挑戰，因為它們 具有必須在系統級考慮的各種不 同的輸入採樣架構。出於討論的目 的，本文將重點考慮使用開關電容 架構來實現輸入採樣的ADC。這種 輸入架構最基本的形式是由一個 相對較小的電容和一個類比開關 組成，如圖2所示。
輸入架構會很有幫助。差分訊號可 以定義為圍繞一個固定值(稱為共 模電平)、具有相等幅度但相位相 反的兩個訊號。如圖1所示，這兩 個訊號通常被稱為同相和反相(或 正和負)訊號。
的能力，以及6dB (或2倍)的動態 範圍提升。
當開關在位置1時，採樣電容 被充電至採樣點電壓，本例中為 VS;然後將開關翻轉到位置2，採 樣電容上的累積電荷隨後被轉移 到採樣電路的其餘部分。然後不 斷重複該過程。
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這種形式為無緩衝式開關電 容輸入，可能會導致嚴重的系統級 問題。將採樣電容充電至適當電壓 所需的電流必須由連接ADC輸入 的外部電路來提供，當電容切換到 採樣點(圖2中的開關位置1)時，將 需要大量電流來為電容充電。這個 暫態電流的大小是採樣電容容量、
2022年9月 | www.eettaiwan.com