精确的数据采集如何准确实现

当模数转换器 (ADC) 不含内部参考时，数据采集系统就需要外部电压参考电路。让电路板及系统级设计人员非常苦恼的是, 这通常是精确数据采集系统性能不佳的源头。ADC的转换精度基于这些电路为ADC提供的精确电压。

好消息是有三个重要组件可帮助优化外部参考电路，提高 ADC 性能。它们分别是：电压参考、参考驱动器放大器和外部电容器。在选择这些器件时应牢记以下要诀：

1)电压参考。寻找一款满足整体功耗需求并具有比 ADC 噪声底限低的 1/f(闪烁)噪声的参考。如果主要噪声源是 ADC 本身之外的因素，这就将直接影响整体设计的精度。

2)参考驱动器放大器。参考输入 (REF_in) SAR ADC 包含一个电容式开关网络，可创建电压参考的动态电流需求。这可能需要外部驱动器放大器来解决 ADC 转换之间的稳定性或建立时间问题。

此外，在为应用选择放大器时，还必须在电容负载驱动器、噪声、漂移与功耗中考虑到相互平衡。

3)电容器。即使最好的低噪声参考，也需要一款滤波器将 RMS 噪声降至比 ADC 低得多的水平。设法将噪声成分控制在 ADC RMS 噪声的 1/3 以下。

电荷斗 (Cref1) 的大小取决于：1)从 ADC 参考引脚消耗的平均动态电流;2)ADC 转换之间的固定偏差要求;以及 3)参考驱动器放大器提供的电流总量。

对于高精确度应用而言，该值一般介于 10 至 22μF 之间。

这几个重要注意事项应该会让爱因斯坦感到自豪，它们可为您的新设计带来一些灵感,并实现更高的性能。