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實現放大器與ADC之間的共模融合

文章來源：更新時間：2017/4/27 11:30:00

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當我們拼命折騰自己，藐視摩爾定律，不斷實現更小的幾何尺寸和IC工藝時，供電或偏置軌也要走這條路了。大部分器件都用單邊電源給元件供電，但我們可以看到大部分信號仍是雙極性形式。為了給放大器和轉換器建立新“零”點或中心碼，需要在兩者之間定義一個共模(CM)電壓。否則，您的設計基本上無法工作。
兩個器件之間的公共地有時比較隱蔽。對于放大器和模數轉換器(ADC)，在指定新型信號鏈應用時經常會忽視這些需求，這一般是因為數據手冊被忽略太久了！兩個器件當然都會有些限制規定，以便適應輸入/輸出范圍和電源。所以要小心謹慎，不管怎么樣，都應讀一下數據手冊。

共模定義

現在，您已經選好了放大器和高速ADC，還會有什么不妥嗎？您已經進行了大量的噪聲分析，并找到了符合當前應用技術規格的設計。您是否考慮過兩個相連器件之間的CM電壓規格？問倒您了吧！

客戶在不了解規定兩個器件處理性能的這一參數時，就會向技術支持人員提出疑問。如果采用交流耦合設計，并且不需要任何直流內容，您讀到這里就可以了。否則，對于交流耦合應用，需在放大器/轉換器之間使用一個耦合電容來打破這種CM不匹配。這樣，設計才能夠優化放大器輸出和轉換器輸入的CM偏置。

如果屬于直流耦合應用，就需要保留信號的直流內容。CM在這里非常重要，它能使信號精確分解成數字位、代碼和最低有效位(LSB)。

CM電壓只是信號移動（圖1）的中點。如果您是一個轉換器迷，您還可以將它看作是新中點或零代碼。作為放大器，通常通過一個VOCM引腳或某種類似的器件，在輸出端建立CM。不過要小心，這些引腳也有特定的電流和電壓范圍要求。

最好是查閱放大器數據手冊，并且/或者使用不會使電路內部的任何相鄰電路或基準點負荷過重的穩定偏置點。不要只是提取一個轉換器的基準電壓引腳(VREF)，它通常是轉換器滿量程的一半，可能無法提供充分的高精度偏置。

謹慎起見，也應查閱轉換器數據手冊上的引腳技術規格。一般而言，電阻容差1%的簡單分壓器和/或緩沖器驅動器之類，不能正確設置放大器的CM偏置。