如何處理高電壓輸入?yún)s不損失SNR

要找到能和模擬輸入范圍一致，同時(shí)具有適量輸入、大小符合所需和正確采樣速度的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器（ADC）往往相當(dāng)困難。特別是系統(tǒng)設(shè)計(jì)師在采用寬電壓波動(dòng)時(shí)，要考慮到縮小驅(qū)動(dòng)ADC滿量程的輸入訊號(hào)將大幅降低訊號(hào)噪聲比（SNR）。本文將探討影響SNR損耗的因素，以及如何能將其量化，更重要的是如何將它最小化。

附圖 ：參考設(shè)計(jì)架構(gòu)

在使用模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器做設(shè)計(jì)時(shí)，一個(gè)最普遍的誤解是縮小輸入訊號(hào)來(lái)驅(qū)動(dòng)ADC的滿量程刻度將大幅縮減訊號(hào)噪聲比。正在進(jìn)行寬電壓波動(dòng)設(shè)計(jì)的工程師應(yīng)特別關(guān)注這個(gè)問(wèn)題。另外，一些針對(duì)低壓輸入（5V或以下）提供比高壓輸入更寬廣電壓范圍的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器也加劇了此一問(wèn)題。更高的供應(yīng)電壓通常會(huì)導(dǎo)玫較高功耗，并提升板級(jí)設(shè)計(jì)的復(fù)雜性，舉例來(lái)說(shuō)，它們可能會(huì)需要更多的去耦電容。

許多來(lái)自傳感器或系統(tǒng)的訊號(hào)都是高電壓和雙極的；舉例來(lái)說(shuō)，±10V已經(jīng)被廣泛運(yùn)用。然而，也有簡(jiǎn)單的方法可用于驅(qū)動(dòng)訊號(hào)通過(guò)模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，目前已經(jīng)有整合高壓模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的解決方案，可處理更大滿量程輸入而不會(huì)損失SNR。這些解決方案通常需要額外的高壓輸入以適應(yīng)輸入范圍，但會(huì)損失相當(dāng)可觀的功率。這些高壓模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的可用訊號(hào)調(diào)理（運(yùn)算放大器）解決方案選擇也很少。如果訊號(hào)必須結(jié)合高壓和低壓輸入而進(jìn)行多任務(wù)處理，那么整個(gè)設(shè)計(jì)將會(huì)給得更加昂貴。