ADC在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中的研究及應用

• 在AVDD和DVDD的引腳與地之間連接0.1µF陶瓷電容，電容須靠近器件放置，以便降低寄生電感。

• 每個PCB板的AVDD和DVDD引腳至少增加一個10µF去耦電容。

• 采用兩個電源平面分別連接所有AVDD和DVDD。

• MAX11046模擬接口側(cè)的AVDD電源平面和DVDD電源平面最好遠離器件的數(shù)字接口引線。

(a) 對用戶的DAS PCB進行測試得到的直方圖，PCB布板不合理

(b) 對用戶的PCB進行改進后測試得到的輸出直方圖

(c) Maxim DAS的輸出直方圖

圖5 測試結(jié)果

測試結(jié)果

圖5提供了基于MAX11046多芯片、多通道、同時采樣DAS工業(yè)原型機的一些測試結(jié)果。采用精密的2.048V直流基準作用在DAS的MAX11046輸入端。ADC輸出轉(zhuǎn)換結(jié)果的范圍為±32768。圖5(a)是對用戶提供的一個PCB原型進行測試的結(jié)果，該設計違反了電源布局和輸入信號完整性的布板原則。測試數(shù)據(jù)和直方圖顯示，噪聲/干擾使DAS的有效位降至大約11.5。由于直方圖測試模板不穩(wěn)定，也反映了測量的不可預期性。

圖5(b)是對用戶的PCB布局進行改進后的測試結(jié)果，采取了本文介紹的電源/地布局規(guī)則和保持輸入信號完整性的處理方案。從測試結(jié)果和直方圖可以看出，性能得到改善，DAS系統(tǒng)的有效位達到13.5。在此測試期間，直方圖具有可重復性，反映了測量的穩(wěn)定性。

圖5(c)是在相同測試條件下，在同一實驗室對Maxim DAS的測試結(jié)果。測試結(jié)果和直方圖顯示，DAS的有效位達到大約14。該測試中，直方圖具有非常好的可重復性，反映了測試的穩(wěn)定性和Maxim布板、設計配置的優(yōu)勢。

結(jié)語

為了達到DAS設計指標以及ADC數(shù)據(jù)手冊發(fā)布的指標，需要遵循嚴格的設計原則。這些設計考慮包括：LPF濾波器、低噪聲緩沖器和基準選擇、組件布局、PCB布局以及電源噪聲/紋波的濾波等。注意了這些設計原則，即可獲得新一代高性能ADC的優(yōu)異結(jié)果。