功耗仅为15.5mW的16位IMSPS模数转换器

ADS8329/30的设计不仅是为了实现低功耗，还为了实现高性能。一个内部动态误差允许对较小调整进行校正，以及转换期间的散热效果，同时在转换结束时对其进行校正。该功能以及封装内的微调功能使差分线性度保持在±0.5LSB的范围内。紧密的差分线性度还有助于达到一个较好的积分线性。图 4和图 5 显示了这种典型的线性度。

 

　　图4 LSB中差分非线性与1MSPS输出代码的关系

 

　　图5 LSB中积分非线性与1MSPS输出代码的关系

　　当功耗受到限制时，噪声优化就变得困难了。在ADS8329/30上，通过将参考缓冲器移出ADC，可以实现低噪声。这就要求一个外部电容器能够对由ADC电容器阵列引起的参考突波进行补偿。如果这种电容器高至216+1，那么在一个转换期间该电容器的压降会保持在LSB的一半以下。对于ADS8329而言，推荐使用22μF陶瓷电容器，以其0805尺寸和X5R质量，现在开始供货。参考电压应该具有一个良好的负载抑制，以便转换器输入的平均电流不会引起参考输入压降(该压降超过了LSB的一半)。

 

　　图 6 DC 输入电压下 4096 代码的代码分布

　　除该参考电压以外，内部电容器也是一个主要的噪声源。动态误差校正允许较小的内部调整误差。这样，就可以减少比较器带宽。这两个因素均限制了噪声，因此就实现了一个DC输入电压的紧密噪声分布(如图6所示)。共计4096个采样中的4087个采样仅分布在2个代码上面。

　　市场上有少数产品表现出更为紧密的噪声分布，但是这些产品拥有全对称、全差动输入信号，其要求具有一个复杂的输入结构。ADS8329/30提供了简单的单端输入范围，因此能够使用成本更低的CMOS放大器，例如：OPA365。

　　良好的线性和噪声性能还体现在ADS8329/30的AC性能上(能实现高达93dB的SNR)。这种差分非线性将影响SNR，同时积分非线性会引起谐波。图7显示了一个10kHz输入频率和4096采样的FFT，同时还证实具有低谐波失真。更高频率时，总谐波失真(THD)取决于非线性输入开关和内部电容器。

　　这些非线性组件将会使THD迅速降低。在图8中，这种变化得到了监控。但是，相比一些颇具竞争力的产品，该下降趋势不那么剧烈。在其内部，使用了一种非常特殊的开关结构，以便使这些非线性开关位于一个低阻抗工作点上。这就大大降低了开关的影响。

 

　　图 7 显示一个10kHz输入信号的4096采样 FFT

　　单通道ADS8329和双通道ADS8330既不是市场上最快的SAR转换器也没有提供最低的噪声性能，但是它们是一种非常独特的最低功耗、高速、低噪声和良好线性度的组合。这就使它们特别适合于那些重视低功耗和高性能的各种应用，例如：手持终端设备或多通道同步采样应用等。

 

　　图 8 总谐波失真与输入频率的关系