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濾波器網絡，可提供差分和共模噪聲濾波以及AD7176-2輸入采樣電容所需的動態充電。該網絡還可隔離放大器輸出，使其不受動態開關電容輸入的反沖影響。共模帶寬（RIN、C1）為59 MHz.差模帶寬（2 × RIN、0.5C1 + C3）為9.8 MHz

　　還可設置AD8475，使其接受單端信號。將-IN 0.4×輸入接地，并對+IN 0.4×輸入施加單端信號。

　　AD7176-2 24位、Σ-Δ ADC對AD8475的輸出進行采樣，并轉換為數字輸出。轉換速率和數字濾波器特性可針對5 SPS至250 kSPS的輸出數據速率進行調節。

　　AD7176-2可配置為兩個全差分輸入或四個偽差分輸入。ADC支持最高50 kSPS的通道掃描速率。AD7176-2的無噪聲位性能為17.2位（250 kSPS）；20.8位（1 kSPS）；以及21.7位（50 SPS）。

　　圖2表示輸入接地時的總系統有效均方根噪聲。數據速率為250 kSPS時，有效均方根噪聲約為30 μV rms.請注意，滿量程時，本電路的線性度在±10 V輸入下達到最佳狀態，計算時滿量程輸入設為20 V p-p.

　　圖2. 均方根輸出噪聲與輸出數據速率的關系

　　有效分辨率以位數表示，折合到20 V滿量程輸入范圍的計算公式為：

　　有效分辨率 = log2（FSR/均方根噪聲）

　　有效分辨率 = log2（20 V/30 μV） = 19.3位

　　圖3. 有效分辨率（均方根位數）與輸出數據速率的關系

　　先將均方根噪聲轉換為峰峰值噪聲近似值（均方根噪聲乘以系數6.6），有效分辨率便可轉換為無噪聲代碼分辨率。計算結果約為2.7位，隨后將其從有效分辨率中扣除，以得到無噪聲代碼分辨率。如本例所示，經計算后，19.3位有效分辨率相當于16.6位無噪聲代碼分辨率。這一結果與AD7176-2在無緩沖短路輸入情況下，輸出數據速率為250 kSPS時的17.2位無噪聲位規格相比，大約有0.3位的差異。這是由于本例僅采用±10 V作為滿量程范圍，而非±12.5 V的最大值。

　　圖4顯示采用端點法獲得的系統積分非線性，用滿量程（FSR）的ppm表示。

　　圖4. 積分非線性（INL，以FSR的ppm表示）與輸入電壓的關系

　　雖然本電路主要設計用于處理直流輸入，但它也能轉換低頻交流輸入。其失真性能隨模擬輸入幅度的變化而改變。圖5和圖6分別顯示-1 dBFS和-6 dBFS以及1 kHz正弦波情況下的性能。由Audio Precision 2700系列音頻源產生的正弦波直接輸入AD8475.

　　圖5. AD8475至AD7176-2的FFT性能（1 kHz、-1 dBFS輸入音、16384點FFT）

　　圖6. AD8475至AD7176-2的FFT性能（1 kHz、-6 dBFS輸入音、16384點FFT）

　　若要獲得最佳的高分辨率系統性能，則出色的印刷電路板（PCB）布局、接地以及去耦技巧是必不可少的。詳細信息，請參考指南MT-031、指南MT-101、AD8475數據手冊及AD7176-2數據手冊。欲查看完整原理圖和印刷電路板的布局，請參見CN-0310設計支持包。

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本文導航

• 第 1 頁：工業信號電平的單電源ADC系統設計

• 第 2 頁：常見變化

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