使用 F280049C 片上 ADC 時(shí)，應(yīng)遵循一些有用的指導(dǎo)原則，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)表中列出的性能指標(biāo)。對(duì)于交流參數(shù)尤其如此，例如：SNR、THD 和 SINAD。此外，可以看出，ADC 結(jié)果的 SNR 和直流輸入下的 ADC 代碼范圍之間存在直接關(guān)聯(lián)；如此，這些技巧還可以改進(jìn)直流輸入的范圍和標(biāo)準(zhǔn)偏差。最后，雖然所討論的主題與controlCARD （控制卡）相關(guān)，但也適用于其他使用 F280049C MCU 的方案。

板載電阻器和電容器：默認(rèn)情況下（圖 4-4）ADC 引腳的所有內(nèi)聯(lián)電阻器都是簡(jiǎn)單的 0Ω 分流電阻器，所有連接至接地平面的電容器均未組裝。雖然此電路可用于為 ADC 輸入提供電壓，但需要根據(jù)電壓源的特性組裝電阻器 (R) 和電容器 (C) 。請(qǐng)參考 ADC 輸入模型，ADC 輸入有自己的 RC 網(wǎng)絡(luò)，由內(nèi)部采樣保持電容器、開(kāi)關(guān)電阻和寄生電容組成。通過(guò)改變直列式電阻和并聯(lián)電容，可以?xún)?yōu)化輸入電路，從而協(xié)助穩(wěn)定時(shí)間和/或?qū)斎胄盘?hào)濾波。最后，一般建議使用 ±0 PPM/°C (NP0/C0G) 電容器，因?yàn)檫@種電容器在整個(gè)溫度和輸入頻率方面的穩(wěn)定性比其他類(lèi)型的電容器更好。

圖 4-4 顯示默認(rèn) R 和 C 值的部分原理圖

電壓源和驅(qū)動(dòng)電路：雖然片上 ADC 為 12 位架構(gòu)（將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字域有 4096 種不同的輸出代碼），但轉(zhuǎn)換僅與向 ADC 提供的輸入一樣精確。定義電壓源分辨率以實(shí)現(xiàn) ADC 的所有規(guī)格，的典型經(jīng)驗(yàn)法則是，電壓源精度比轉(zhuǎn)換器的高 1 位。在這種情況下即表示，理想情況下模擬輸入應(yīng)精確到 13 位。

通常電壓源或穩(wěn)壓器的設(shè)計(jì)并不精確，而是在一定容差內(nèi)適應(yīng)大范圍電流負(fù)載，因此展示較高位 ADC（例如 F280049C 上的 ADC）的性能并不理想。這還未考慮到有問(wèn)題的電源多次提供主電壓為 MCU 本身供電的情況，這也會(huì)在信號(hào)中引入噪聲和其他干擾。

除了輸入信號(hào)的質(zhì)量，ADC 在對(duì)輸入進(jìn)行采樣時(shí)，還要考慮負(fù)載方面的影響。理想情況下 ADC 的輸入阻抗為零，這樣在發(fā)生采樣事件時(shí)并不影響內(nèi)部 R/C 網(wǎng)絡(luò)。但在許多應(yīng)用中，ADC 采樣的電壓是從一系列電阻器網(wǎng)絡(luò)中得出的，通常阻值很大，以降低系統(tǒng)的運(yùn)行電流消耗。將 ADC 采樣網(wǎng)絡(luò)與源阻抗隔離的解決方案是在信號(hào)路徑中放置運(yùn)算放大器。這樣不僅可以將信號(hào)的阻抗與 ADC 隔離，還可屏蔽源本身，使其免受采樣網(wǎng)絡(luò)可能對(duì)系統(tǒng)造成的任何影響。

用于評(píng)估的推薦源：TI 的精密信號(hào)注入器 (PSI) EVM 用于驗(yàn)證 F280049C controlCARD （控制卡）上的 ADC 性能。此 EVM 使用 16 位 DAC 作為信號(hào)源，支持單端和差分端輸出，然后利用后置放大器濾波通過(guò)高精度運(yùn)算放大器傳遞。此 EVM 通過(guò)來(lái)自主機(jī) PC 的標(biāo)準(zhǔn) USB 連接進(jìn)行供電和控制，并包括用于控制其輸出的 GUI。輸出通過(guò)單或雙 SMA 型連接器路由；強(qiáng)烈建議在controlCARD （控制卡）集線(xiàn)站上放置另一 SMA 母連接器 (圖 4-5)，這樣在通過(guò) SMA 接收信號(hào)時(shí)可實(shí)現(xiàn)最佳抗噪性能。本地 RC 網(wǎng)絡(luò)使用 30Ω 電阻器和 300pF 電容器。使用此設(shè)置所觀(guān)察到的 ADC 參數(shù)與數(shù)據(jù)表中的數(shù)字一致。

圖 4-5 SMA 母連接器