在許多典型電路設(shè)計(jì)中,AD轉(zhuǎn)換器之前會(huì)有一個(gè)電壓跟隨器。這個(gè)跟隨器到底是不是需要?正常情況下,電壓跟隨器可以提高輸入阻抗,增加抗干擾能力,降低信號(hào)源的輸出阻抗,目的是為了不增加采樣時(shí)間,保證AD轉(zhuǎn)換精度;實(shí)際電路中這個(gè)要在了解跟隨器作用的基礎(chǔ)上,針對(duì)自己的電路特點(diǎn)而定。
電壓跟隨器一般作用是進(jìn)行電路的阻抗匹配變換,可知電壓跟隨器輸入電阻大,輸出阻抗??;在AD轉(zhuǎn)換芯片前加上電壓跟隨器即是降低前級(jí)電路的輸出阻抗(即前級(jí)內(nèi)阻),如此前級(jí)可有效驅(qū)動(dòng)的負(fù)載能力越大,ADC即是一負(fù)載,ADC采樣的電壓更接近理想值;一般ADC輸入阻抗還是較大的,根據(jù)你的前級(jí)電路與所使用ADC靈活選用最好。
如果source內(nèi)阻比較高, 那么就必需要加這個(gè)電壓跟隨器(實(shí)質(zhì)上是阻抗變換器), 一般AD輸入有個(gè)1nF的采樣保持電容,內(nèi)部有個(gè)很短的開(kāi)關(guān)時(shí)間sample&hold,如果沒(méi)有跟隨器, 短時(shí)間電容充電因?yàn)樾盘?hào)源內(nèi)阻太大, 電容兩端的電壓會(huì)慢慢上升(RC常數(shù)太大),這樣采樣到的電壓就不是真實(shí)的電壓, 比實(shí)際要低很多,使用跟隨器后, RC常數(shù)急劇變小, 這樣采樣電壓就基本=實(shí)際電壓,但是根據(jù)你實(shí)際的電路設(shè)計(jì), 最終可能會(huì)有0.01~2V左右的誤差, 這個(gè)跟量化誤差、參考電壓精確度、信號(hào)輸入分壓網(wǎng)絡(luò)等等有關(guān)。
在AD轉(zhuǎn)換器輸入之前是否需要接一個(gè)電壓跟隨器
首先,分析跟隨器在這里的作用。電壓跟隨器在這里的作用是阻抗變換作用。
1.將輸入阻抗變得很高,這樣對(duì)于輸入信號(hào)的影響可以做到很小。
2.輸出阻抗邊個(gè)很低,AD輸入阻抗對(duì)輸入信號(hào)的影響可以做到很小。以低輸出電阻、瞬間大輸出電流、高壓擺率、快速建立時(shí)間滿(mǎn)足ADC內(nèi)部采樣保持電路快速準(zhǔn)確采樣的需求---好的運(yùn)放組成的跟隨器可以滿(mǎn)足這個(gè)要求,注意這個(gè)跟隨器不是一般的運(yùn)放,得根據(jù)ADC的質(zhì)量高低做出精確的選擇。特別需要注意的是,多數(shù)ADC內(nèi)部不具備高阻驅(qū)動(dòng)電路,也就是說(shuō)他們的輸入阻抗一般都不高。
3.電平和動(dòng)態(tài)范圍調(diào)整,以及電源級(jí)保護(hù),使用跟隨器說(shuō)明此電路沒(méi)有這個(gè)需求。
4.抗混疊濾波。如果跟隨器的帶寬很小,或者增加了低通濾波,都可能實(shí)現(xiàn)抗混疊濾波。
同時(shí)還需要分析自己電路和被測(cè)信號(hào)做出是否用跟隨器的決定。
?1.如果信號(hào)源的輸出阻抗很小,那么影響1可以忽略。
2.如果AD的輸入阻抗很大,那么影響1和影響2均可以忽略。
3.若兩個(gè)影響都可以忽略,不必采用跟隨器。
4.存在一個(gè)影響,就需要選用跟隨器。
評(píng)論
查看更多