參考設計說明：DN1039

簡介

LT6018是一款超低噪聲（1kHz時為1.2nV /√Hz）運算放大器，具有超低失真（1kHz時為-115dB）。 它具有15MHz的增益帶寬乘積，最大失調電壓為50μV，最大失調電壓漂移為0.5μV/°C。 這些功能組合使其適用于驅動各種高分辨率模數轉換器（ADC）。 本設計手冊介紹了使用LT6018驅動高速18位和20位逐次逼近寄存器（SAR）ADC時，實現最佳信噪比（SNR）和總諧波失真（THD）的電路和優化策略。

超線性20位ADC

圖1顯示了對DC2135A演示電路的修改，使用驅動LTC2378-20 20位SAR ADC的LT6018（替代LT1468）。 LTC2378-20具有無與倫比的2ppm線性性能。 在保持線性的同時創建差分信號的最好方法是使用該演示板上使用的LT5400中的精密匹配電阻。 設計說明1032（LT1468驅動LTC2377-20）中出現了圖1所示電路的詳細操作原理。

為了測量電路的線性度，將超純正弦波輸入到輸入端，并在輸出端計算FFT。 由此產生的THD測量可用作電路INL（積分非線性）性能的代表。 在800kHz的ADC采樣率下，我們使用大約100Hz的輸入頻率（稍微調整以確保相干采樣，減輕FFT數值限制）。

原來的演示電路包括一個直接在運算放大器之后的RC低通濾波器，以濾除過量的高頻噪聲。 即使在高頻時，LT6018的噪聲密度仍然相對較低，因此移除該濾波器可以忽略總噪聲。 如果沒有濾波器，由于單端至差分轉換現在完全由LT5400中精確匹配的電阻控制，不受任何匹配不良的分立元件的干擾，因此線性度（由THD測量）顯著提高。

LT6018的低噪聲密度使其適用于需要增益的電路。 配置增益為10時，信號強度增加20dB，SNR相對于滿量程降低2dB。 如果輸入信號較小，則這種配置將有效的信噪比提高18dB。 正如預期的那樣，線性度與放大器環路增益相同，大約減少20dB。

結果總結在表1中。

驅動高速18位ADC

LTC2387-18是一款18位SAR ADC，可采樣至15Msps。 在這個采樣速率下，ADC的內部采樣電容連接到放大器輸出小于30ns（“采集時間”）。 在此期間，放大器（和濾波器）電路必須從電荷反沖恢復并補充采樣電容器的電荷，因此ADC可以在下一個轉換周期中測量正確的輸入電壓。 仔細優化放大器和濾波器網絡。