混合信號(hào)電壓基準(zhǔn)電平提升

這里給出了電荷峰值的一個(gè)例子，其可出現(xiàn)在轉(zhuǎn)換期間現(xiàn)代 ADC 的電壓基準(zhǔn)引腳上。上方曲線(軌跡 4)為轉(zhuǎn)換器的開(kāi)始轉(zhuǎn)換信號(hào)。如圖 1 所示，轉(zhuǎn)換過(guò)程期間，ADC 的電壓基準(zhǔn)引腳(軌跡 1)要求不同數(shù)量的電荷。在該圖中，示波器的低電容探針捕獲到一個(gè)10 kOhm 電阻器中出現(xiàn)的壓降，該電阻器位于 ADC 電壓基準(zhǔn)引腳輸入和電壓基準(zhǔn)輸出之間。ADC 的電壓基準(zhǔn)必須能夠適應(yīng)這些高頻電荷峰值。

　　圖1 現(xiàn)代 ADC 基準(zhǔn)輸入引腳的進(jìn)出電流

　　電壓基準(zhǔn)在二端分流器或三端串聯(lián)配置中有效。圖 2 顯示了這兩個(gè)電壓基準(zhǔn)選項(xiàng)之間的差異。圖 2 (a)(二端分流器電壓基準(zhǔn))所示基準(zhǔn)名稱意味著整個(gè)分流器基準(zhǔn) IC 芯片與其負(fù)載并聯(lián)工作。利用一個(gè)分流器電壓基準(zhǔn)，您可以將一個(gè)輸入電壓施加于連接陰極的電阻器。該器件的典型初始電壓精確度可以低至 0.5% 到 5%，且溫度系數(shù)約為50 到100 mV/°C。分流器電壓基準(zhǔn)可能適合于 8 位以下的轉(zhuǎn)換器。

　　圖2 二端分流器(a)和三端串聯(lián)(b)電壓基準(zhǔn)結(jié)構(gòu)圖

　　圖2 (b) 所示串聯(lián)電壓基準(zhǔn)與其負(fù)載串聯(lián)工作。一個(gè)內(nèi)部帶隙電壓與一個(gè)內(nèi)部放大器一起創(chuàng)建了這種基準(zhǔn)的輸出電壓。串聯(lián)電壓基準(zhǔn)產(chǎn)生一個(gè)位于輸出和接地之間的輸出電壓，同時(shí)向外部負(fù)載提供適當(dāng)?shù)妮敵鲭娏?。隨著負(fù)載電流的增加或減少，串聯(lián)基準(zhǔn)維持VOUT 的電壓。

　　串聯(lián)基準(zhǔn)的典型初始電壓精確度可低至 0.05% 至 0.5%，并具有高達(dá)2.5 ppm/°C 的溫度系數(shù)。由于串聯(lián)基準(zhǔn)的優(yōu)異初始電壓和過(guò)溫性能，我們可在驅(qū)動(dòng)精確 ADC 和 DAC 的基準(zhǔn)引腳時(shí)使用這種器件。超過(guò) 8(LSB 尺寸 = 0.39%)或 14(LSB 尺寸 = 0.006%)分辨率位后，外部串聯(lián)電壓基準(zhǔn)可保證您使用轉(zhuǎn)換器能夠達(dá)到想要的精確度。