使16位ADC提供19位分辨率的电路设计

使16位ADC提供19位分辨率的电路设计

　许多数据采集系统都要求高精度和快速采集数据，以便允许该系统能够检测小信号并且能将更多的传感器通道聚集在同一系统。传感器通道越多，系统的外形就能够越小，成本和功耗也越低。远程光通信和医用设备（例如，CT扫描仪）即得益于快速和高精度的数据采集系统。在光功率系统（例如，激光泵）中，需要不断监视其功率水平。在这种数据采集系统中，对于需要≥90dB动态范围的输入激光功率，其激光控制环路响应时间要求具有1MSPS的采样率。在CT扫描仪中，数据采集系统必须具有16 b到22 b的分辨率，以便处理通过各种人体组织的宽动态范围的X射线信号。该系统需要大量的光检测器（较多的数据采集通道）和高精度数据采集以提高图像分辨率。
　　以上两个例子说明了系统要求的是相对精度，而非绝对精度。尽管能够检测出10nW的功率变化相对于1μW的输入光功率很重要，但同样的10nW变化作为1.00001mW与1mW之差的绝对值则显得无足轻重。然而表征模数转换器（ADC）精度的技术指标--积分线性误差（INL）是一种绝对误差。为了获得最佳相对精度，本文提出一种创新的解决方案是在精密ADC前端使用可编程增益放大器（PGA）。AD7677 ADC的满量程线性误差为