介绍

缓冲现代16 /18位数字转换器(ADC)所需的高速运放通常消耗与ADC本身一样多的功率，通常最大失调规格约为1mV，远远超过ADC。如果需要多个多通道adc，则功耗会迅速上升到不可接受的水平。

这里介绍的简单缓冲器能够驱动LTC2372-18 8通道ADC，并且在涉及的输入信号在DC到1kHz范围内时，以非常低的功耗实现接近数据表的信噪比、THD和偏移性能。

电路描述

LTC2372-18是一款低噪声、500ksps、8通道18位连续逼近寄存器(SAR) ADC。LTC2372 - 18通过单个5V电源工作，可实现-110dB THD(典型)，100dB(全差分)/95dB(伪差分)信噪比(典型)，偏移量为±11LSB(最大)，而功耗仅为27mW(典型)。

LT6016是一款双轨输入运放，输入偏置电压小于50μV(最大)，每个放大器(典型)的功耗仅为315μA。它也可作为单和四(LT6015/LT6017)。

图1的电路显示了配置为非反相缓冲器的LT6016运算放大器驱动LTC2372-18的输入。每个运放的典型功耗仅为3.7mW。对于所有8个通道，功耗仅为30mW，与ADC的功耗大致相同。在单个5.25V电源上运行LT6016并启用ADC的数字增益压缩模式可将总运放功耗降低一半以上，降至13mW，但代价是信噪比略有下降。

缓冲器输出端的RC滤波器将LT6016的噪声贡献降至最低，并降低由MUX和输入采样电容引起的采样瞬态的影响。

电路性能

图2显示了由图1电路完全差分驱动的LTC2372 - 18的32768点FFT。在400ksps时，THD为-114dB，信噪比为98.5dBFS，与LTC2372-18的典型规格相当。

图3显示了LTC2372-18的伪差分和全差分模式的信噪比与数字增益压缩时的采样率。关闭数字增益压缩时，LT6016的电源电压为+8V/ -3.6V。开启数字增益压缩后，LT6016使用单个5V电源。关闭数字增益压缩时，信噪比保持在94dBFS(伪差)/98.5dBFS(完全差)，打开数字增益压缩时，信噪比保持在92.1dBFS(伪差)/96.6dBFS(完全差)，所有模式最高可达500ksps。

图4显示了LTC2372-18的伪差分和全差分模式的THD与数字增益压缩时的采样率。在伪差分模式下，THD以300ksps的速度上升到-110dB以上，在全差分模式下，THD以400ksps的速度上升到-115dB以上。数字增益压缩对THD性能的影响很小。在全差分模式下，在LTC2372-18的全500ksps采样率下，THD从不低于-100dB。

图5显示了在关闭数字增益压缩的伪差分模式下，缓冲器和ADC的综合偏移误差与采样率的关系。偏移量最初小于3LSB，直到采样率达到400ksps才会降低。

图6显示了400ksps采样率下失真与输入频率的关系。在1kHz以上，所有模式的失真都会上升。

结论

演示了LTC2372-18 18位，500ksps, 8通道SAR adc的简单驱动器，该adc由配置为非反相缓冲器的LT6016低功耗精密双运放组成。驱动器每个运算放大器的功耗仅为3.7mW(典型)，并且可以通过在数字增益压缩模式下使用ADC的单个5V电源降低到1.6mW。

在采样率小于300ksps时，SNR在增益压缩关闭时为94dB(伪差值)/98.5dB(全差值)，在数字增益压缩打开时为92.1dBFS(伪差值)/96.6dBFS(全差值);THD测量在-110dB(伪差值)/ -115dB(全差值)与数字增益压缩关闭或打开。在增益压缩关闭的情况下，偏移量小于3LSB(伪差)。在300ksps以上，性能逐渐下降，直到LTC2372-18的完整500ksps采样率。