驱动单极性精密ADC放大器电路设计详解 - 全文

　　提供衰减/增益和电平转换的单端转差分（+/-5/10 V输入）。这是一款常用配置，可用来扩展输入范围，尤其是+/-10V工业IO。 放大器可采用电压较低的单电源，因为输入共模电压由R5/R6和R7/R8固定。 在此配置中，R7=R8且R3=R4。 R1/R2和R5/R6可根据输入范围和电平转换要求进行设置。 其典型比率如下表所示，但可灵活匹配各种输入范围。 使用AD7984的示例可参见CN0033。

　　

　　采用FDA方法实现单端转差分

　　用这种方法实现的单端转差分具有最低的噪声，适合单电源类应用，可耐受阻性输入。 有关采用FDA的设计详情可参见应用笔记AN-1026：高速差分ADC驱动器设计考虑因素。 就噪声性能而言，似乎显然应该采用这种方法；然而，有些时候可能并不存在合适的FDA，而使用双放大器的定制电路可能更为合适。 就单个放大器而言，可选产品种类要多得多。 示例可参见CN0040/CN0105。

　　

　　差分至差分驱动

　　如果输入信号是差分的，那么万一所选FDA受到限制，则使用双放大器可增加产品选择数量。 若输入同时也是全差分的，则相比任意双放大器选项，FDA可能具有更低的输出噪声和功耗；但是，在有源滤波器应用中，双放大器可能更为稳定，并因为更广泛的分类产品而获得更多的灵活性（FET输入、超精度、RRIO等）。

　　差动放大器

　　本配置提供带增益的高输入阻抗；然而，输入共模固定为Vref/2的ADC共模。从Vref/2开始的任意输入共模变化都会导致ADC输入共模的偏移，同时降低性能和信号摆幅。 示例参见CN0216。 该配置用来测量电桥（比如电子秤和称重传感器等）时非常有用。

　　

　　提供电平转换的差分转差分

　　该配置采用两个放大器，将一个输入信号电平转换至Vref/2的ADC共模电压。在此配置中，R1=R3，R2=R4，并且可针对增益或衰减配置。 R5和R6之比用来将信号电平转换至所需范围。 任意输入共模变化都会导致ADC输入共模的偏移，同时降低性能和信号摆幅。

　　

　　采用FDA实现差分转差分

　　针对特定应用，如果可以找到合适的FDA，则采用该配置可获得最佳噪声性能。 可方便地进行电平转换，但以阻性输入为代价。 反相配置允许单电源/轨到轨供电。 如需更多详情，可参考前文提及的应用笔记AN-1026：高速差分ADC驱动器设计考虑因素。 示例参见CN0237。