随着每一代新产品的问世，性能的提高往往伴随着用户必须坚持的实际要求，以获得运放或转换器的最佳性能。老一代运放通常需要外部补偿来定制响应;闪存A/ d速度快，但耗电量大，输入阻抗低。BiMOS转换器简化了应用问题;典型的高阻抗、良性输入结构易于驱动。高速CB运算放大器和CMOS，基于开关电容的转换器最大限度地降低功耗和价格。AD8011运放驱动AD876 A/D的应用展示了新一代集成电路的优势和实际问题。

高速开关电容A/D架构要求用户在设计接口电路时了解一组独特的问题。最佳接口取决于应用程序是只需要低失真和杂散(动态特性)、低噪声还是同时需要低噪声和低失真。

• 整个信号链(处理信号的一系列功能元件)必须优化总谐波失真(THD)和无杂散动态范围(SFDR)等规格的系统(例如通信系统)通常涉及频谱分析或处理。输入信号在样本之间以相对较小的增量变化;信号内容仅限于<奈奎斯特频率(即采样率的1/2)。

• 注重噪声性能的系统可能会牺牲THD和SFDR来提高动态范围(SNR)。虽然失真规格在这些低噪声应用(如基于ccd的成像)中可能不那么重要，但可能需要宽带宽和快速瞬态响应来确保快速沉降。

• 数据采集系统，如dsos(数字采样示波器)，是需要低杂散和放大器的典型应用。失真和宽动态范围(SNR)。除了电压和电流噪声外，相位噪声，如由孔径抖动产生的噪声也是值得关注的。这些系统通常处理各种各样的信号，执行频谱信号处理和处理大规模瞬态(通常来自多路复用前端)。

驱动开关电容ADC输入:AD876的输入保持电容必须在每个时钟周期充电到新的输入电压。输入驱动器必须提供的电荷量取决于先前转换时存储在保持电容上的电压与当采样时钟从高电平(保持模式)转换到低电平(跟踪模式)时施加到A/D的电压之间的差异。这种差异越小，所需的增量费用就越少。另一方面，对于转换之间的满量程变化，输入驱动器必须提供大量的电荷增量。图2用AD8011驱动AD876的电路演示了性能选项。无论运放本身如何配置，添加串联电阻(可能还有并联电容)都可以提高运放/转换器对的性能。

为了检查为特定应用选择最佳值电阻器和电容器的一些考虑因素，AD8011配置为+2增益(带宽约为180 MHz)，并连接到AD876输入，如图所示。

图3a显示了测试信号:顶部走线是AD8011的输入，一个1v的p-p方波。底部的迹线是AD876采样时钟。当时钟低时，SHA跟踪输入;当它走高时，A/D的SHA切换到保持状态。注意，AD876必须在每次转换中获取输入电压的全量程变化;这种情况对AD8011提出了最严格的要求，因为它必须在每个转换周期提供最大的电荷量。AD8011不能立即提供电荷差，因此在A/D采样时钟的转换期间，转换器的输入端存在瞬态。

图3b显示了当输入方波在扩大的尺度上(上图)处于正偏移时的瞬态，具有25ns轨道模式时钟脉冲。较小的上升沿保持瞬态不重要;它发生在下一次取样之前很久。当ADC获得满量程电荷变化时，降边瞬态约为-114 mV;恢复和沉降到0.1%(10位或2 mV)必须在跟踪模式脉冲的持续时间内发生，并且在上升沿之前-这里，它发生在20 ns内，电阻为100-欧姆。对于20-MSPS采样率(50%占空比)，回收率必须在25ns内。较慢的放大器可以用于较低的采样率。

串联电阻帮助:大多数应用得益于AD8011的输出和AD876的VIN引脚之间的串联电阻，将AD8011的输出级与AD876的输入电容隔离开来，并限制运放必须提供的峰值电流。低至33 欧姆(图4a)大大降低了THD(从-47到-64 dB)，增加了信噪比(从58到60 dB)和SFDR(从48到68 dB);高达500 欧姆可以使用，而不会因非线性容性负载而增加失真。串联电阻小，提高了沉降时间;如果没有它，ADC的容性负载直接作用于放大器的输出，会导致放大器的响应出现峰值，并减慢沉降速度。但是增加的电阻——考虑到ADC的输入电容、杂散和任何增加的电容——会通过低通滤波降低带宽。500 欧姆和20pf的- 3db频率约为16mhz。

并联电容限制噪声:AD876具有至少150mhz的全功率带宽和更大的噪声带宽。频率&gt的宽带输入噪声;1/2的采样率将混叠回基带，并将降低数字化信号的信噪比。对于噪声敏感的应用，并联电容与串联电阻(图2)在AD876输入端提供高频外部噪声滤波。

图4b显示了使用100-欧姆串联电阻和各种并联电容的噪声和失真。SFDR相对不受影响，保持在66到68 db范围内。然而，在50pf到200pf的电容范围内，THD显著增加(从-65到-62 dB)，信噪比显著降低(从59到52 dB)。信噪比的降低是由于高次谐波的混叠造成的，这是由于保持轨道暂态不完全稳定引起的小故障造成的;在4b条件下，它们在AD876输出的基带信号中表现为噪声。

对于更高的并联电容值，信噪比大大提高，但以带宽为代价。在200pf的情况下，整个系统- 3db带宽降低到约8mhz，并且输入信号中的任何快速瞬态可能无法在单个转换周期内稳定到10位精度。

当使用串联R和分流C来优化系统行为时，考虑应用程序的目标是很重要的。如果动态性能在很宽的输入频率范围内是最重要的，那么最好使用100-欧姆串联电阻将并联电容保持在20pf以下。如果你想优化噪声性能，考虑更长的RC时间常数和瞬态响应是否可以换取低噪声。在任何情况下，当输入在AD876采样时钟的轨道保持转换之前有时间稳定到10位精度时，会出现最佳性能。还请记住，AD8011非常安静，可以在较早阶段过滤宽带噪声，而不必担心AD8011噪声会降低信噪比。