探索LTC1857/LTC1858/LTC1859：高性能多通道ADC的卓越之選

在電子工程師的日常工作中，模擬 - 數字轉換器（ADC）是實現信號數字化處理的關鍵組件。今天，我們聚焦于Linear Technology公司的LTC1857/LTC1858/LTC1859系列ADC，深入探討其特性、應用及設計要點。

文件下載：LTC1857.pdf

產品概述

LTC1857/LTC1858/LTC1859是8通道、低功耗、12/14/16位、100ksps的ADC，具備軟件可編程輸入范圍，可在單5V電源下工作。其8通道多路復用器可配置為單端輸入、差分輸入或兩者組合，且所有通道均具備±25V故障保護，即使某通道出現故障也不會影響所選通道的轉換結果。

關鍵特性

采樣與輸入特性

• 高采樣率：支持100ksps的采樣率，滿足高速數據采集需求。
• 寬輸入范圍：軟件可編程輸入范圍包括0V至5V、0V至10V、±5V或±10V，適用于多種應用場景。
• 高輸入阻抗：單極性模式下輸入阻抗典型值為42kΩ，雙極性模式下為31kΩ，需使用低阻抗源驅動。

精度與線性度

• 低積分非線性（INL）：LTC1859的INL為±3LSB，LTC1858為±1.5LSB，LTC1857為±1LSB，確保高精度轉換。
• 低噪聲：LTC1859的信噪比典型值為87dB，有效減少噪聲干擾。

電源與功耗

• 單5V供電：簡化電源設計，降低系統復雜度。
• 低功耗：典型功耗為40mW，具備Nap和Sleep兩種電源關斷模式，進一步降低功耗。

接口與通信

• SPI/MICROWIRE兼容：方便與微處理器、DSP等設備進行通信。
• 獨立控制信號：CONVST用于啟動轉換，BUSY指示轉換狀態，便于與FIFOs、DSPs和微處理器連接。

應用領域

工業過程控制

在工業自動化系統中，LTC1857/LTC1858/LTC1859可用于采集各種傳感器信號，如溫度、壓力、流量等，實現對工業過程的精確控制。

多路數據采集系統

其8通道設計使其非常適合多路數據采集應用，可同時采集多個模擬信號，提高數據采集效率。

高速數據采集

對于需要高速數據采集的應用，如高速測試設備、通信系統等，LTC1857/LTC1858/LTC1859的100ksps采樣率能夠滿足需求。

設計要點

驅動模擬輸入

由于輸入阻抗較高，應使用低阻抗源驅動輸入，可在輸入處放置3000pF電容以減少寬帶噪聲耦合。選擇合適的運算放大器驅動輸入時，需考慮其精度、線性度和噪聲等性能指標。

內部電壓參考

芯片內部具備溫度補償、曲率校正的帶隙參考，輸出電壓為2.5V。若需要更高精度，可使用外部參考源驅動。同時，VREF和REFCOMP引腳應分別使用電容去耦，以減少參考和緩沖器的寬帶噪聲。

單極性/雙極性操作

根據應用需求選擇單極性或雙極性操作模式。在進行校準調整時，需先調整偏移誤差，再調整滿量程誤差。

數字接口

通過同步、全雙工的3線串行接口與外部設備通信。8位輸入字用于配置下一次轉換，同時輸出上一次轉換結果。

電源布局與去耦

為獲得最佳性能，應使用印刷電路板，并將數字和模擬信號線盡可能分開。注意減少MUXOUT與ADC引腳之間的走線長度，未使用的MUX輸入應接地。同時，旁路電容應盡可能靠近電源引腳、參考和參考緩沖器輸出，以降低噪聲。

總結

LTC1857/LTC1858/LTC1859系列ADC以其高性能、低功耗和靈活的配置特性，為電子工程師提供了一個優秀的解決方案。在實際設計中，合理應用其特性并注意設計要點，能夠充分發揮其性能優勢，滿足各種應用需求。你在使用這類ADC時遇到過哪些挑戰呢？歡迎在評論區分享你的經驗。