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最爱的放大器之-AD781

taishanahuang 在 2014-10-11 建立的討論區
最後回覆由alongone於2016-7-18提供

最爱的放大器之-AD781

采样保持放大器经常用于信号处理系统中,AD781是Analog Devices公司生产的快速采样保持放大器,它具有采样时间短、下降速度慢、保持误差小、功耗低、功能齐备、体积小等优点,十分适用于高速AD转换器的前端电路。

今天向大家推荐一款项目中用到的采样保持放大器AD781。属于专用放大器系列。

对于采样保持放大器来说最重要的参数有三个:acquistion time to 0.01%,droop rate和aperture time。

第一个是采样捕获时间,它是指采样保持器从保持状态撞到跟踪状态时,采样保持器的输出跟踪输入信号的变化,当输入与输出之间的差值小于某个误差指标(一般0.01%)时所花费的时间。AD781 acquistion time to 0.01% 时间仅仅为700ns。可以很好地跟踪快速信号的变化。

第二个是保持电压下降率。保持电压下降率是指在单位时间内CH上的电压下降值,一般用uV/us来表示。AD781的保持电压下降率

仅为0.01uv/us。

第三个是孔径时间。孔径时间是指保持指令给出瞬间到模拟开关有效关断所经历的时间。也就是说,由于孔径时间的存在,保持指令发出之后,输出仍然跟着输入变化了一段时间。这使得采样保持放大器的保持值与希望的值之间存在一定误差,这个误差称为孔径误差。如果器件的孔径时间是一个常数,就可以在软件上设定提前孔径时间发出保持指令,这样就可以有效的消除孔径误差。而实际应用中AD781的孔径时间典型值仅仅为75ps,对于精度要求不是太高的系统,该孔径时间可以忽略了。以经验来看,14bit的系统可以忽略孔径时间带来的孔径误差。  引起孔径抖动的因素有很多,时钟的抖动,保持信号的波形质量,期间的温飘等都会引起孔径的抖动。因此采样保持放大器的孔径抖动往往不是一个常数

此外,AD781还有一个突出的优点是内置了保持电容,无需外接电容元件。A D 7 81 采用低功耗八脚小型 D I P 封装 , 非常适用于高密度布局电路 。A D 781 采用 A n a lo g Devi c es BiM O S 工艺生产 , 它是把高性能低噪声的双极性电路与低功率的 CM O S 技术相结合生产出的一种准确 、 高速 、 低功率的 S HA 器件 。A D 781 规定 了三种 温度 范围 , J 级 为 0 ~ +70 ℃, A 级为 - 40 ~ + 8 5 ℃, S 级为 55 ~ + 12 5 ℃。 J级和 A 级采用 8 脚塑料 D I P 封装 , S 级采用 8 脚小型封装 。

 

项目中需要设计ADC前端采样保持电路,前端信号为阶梯上升信号。同时基于采样保持电路设计了峰值保持电路,电路自动识别输入信号的峰值供后端ADC信号采集。

课题中设计的采样保持电路如下图:无标题.png

基于AD781设计的峰值保持电路如下图所示:

无标g题.png

 

 

主要特性指标:

  • 0.01%采集时间: 700 ns(最大值)
  • 低功耗: 95 mW
  • 低下降率: 0.01 µV/µs
  • 总谐波失真: -80 dB(最大值)
  • 孔径抖动: 75 ps(最大值)
  • 内部保持电容
  • 自校正架构
  • 8引脚小型Cerdip和塑料封装

AD781功能框图

AD781 框图

結果