放大器在電源電壓和輸出電壓之間需要留有余地。為了保持最佳的精確度和線性度，輸出電壓一般必須比電源軌電壓低出0.5V或者更多，具體情況視放大器而定。這意味著，必須給放大器提供比ADC輸入范圍更寬的電源電壓，或者ADC必須從放大器接受一個(gè)受限的輸入范圍。某些ADC(如LTC2379-18)具有“數(shù)字增益壓縮”功能，該功能在內(nèi)部設(shè)定ADC的滿刻度與地及參考電壓均相差0.5V。這允許使用單一5V供電的放大器與ADC的滿刻度匹配。

　　驅(qū)動(dòng)偽差分ADC

　　將單端模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)時(shí)，另一種方法是完全跳過差分轉(zhuǎn)換，而使用新型LTC2369-18等偽差分ADC代之。但這將因?yàn)檩斎敕秶冃?，而付出失去多達(dá)6dB信噪比的代價(jià)。此外，差分架構(gòu)在本質(zhì)上更易于消除偶次諧波。然而，堅(jiān)持使用單端架構(gòu)也有一些重要優(yōu)點(diǎn)：驅(qū)動(dòng)電路更加簡(jiǎn)單，可以簡(jiǎn)單到僅使用一個(gè)諸如LT6202的低噪聲快速穩(wěn)定的運(yùn)算放大器。無需采用第二個(gè)運(yùn)算放大器和多個(gè)電阻器來創(chuàng)建倒相輸入。除了用到較少的元器件，該電路在本質(zhì)上還具有更低的功耗以及噪聲。因?yàn)樵肼曒^低，抗混疊濾波器跟隨在放大器之后，可以有更高的截止頻率。這使得放大器能夠更容易地在ADC轉(zhuǎn)換時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定，從而令其在逐次轉(zhuǎn)換有可能在整個(gè)滿刻度范圍內(nèi)發(fā)生變化的應(yīng)用中成為了很好的選擇，正如具有多路復(fù)用信號(hào)的情形一樣。

　　需要再次強(qiáng)調(diào)的是，必須考慮放大器的余量，即電源電壓必須距離放大器的輸出擺幅足夠遠(yuǎn)，以對(duì)信號(hào)進(jìn)行無失真驅(qū)動(dòng)。在大多數(shù)情況下，這意味著必須為放大器提供負(fù)電壓軌。解決這個(gè)問題的一種方法是使用LTC6360之類的產(chǎn)品。這種新型放大器(圖3)為驅(qū)動(dòng)SAR ADC而進(jìn)行了優(yōu)化，它具有一個(gè)超低噪聲集成充電泵，用于產(chǎn)生自己內(nèi)部的負(fù)電壓軌。在僅使用單一正電源供電時(shí)，這樣便可允許輸出一直擺動(dòng)到地，甚至比地更低一些。LTC6360提供了極好的精確度(250μV偏移電壓，2.3nV/√Hz噪聲)，同時(shí)還可快速穩(wěn)定(150ns 穩(wěn)定到16位)。

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　　圖3：使用單電源時(shí)，LTC6360擺動(dòng)到真正的0V。

　　本文小結(jié)

　　有幾種放大器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可用來驅(qū)動(dòng)SAR ADC。最佳的選擇取決于輸入信號(hào)、ADC輸入架構(gòu)和應(yīng)用細(xì)節(jié)，例如輸入信號(hào)是否為多路復(fù)用信號(hào)。此外，還需要考慮包括功耗、復(fù)雜性、性能和速度(轉(zhuǎn)換速率和穩(wěn)定時(shí)間)等權(quán)衡因素。