高温环境下16位600kSPS低功耗ADC设计及应用

本文档介绍了一种适合在高温环境中使用的16位、600千样本每秒(kSPS)低功耗数据采集系统。其核心组件是单电源模数转换器AD7981，这是一款逐次逼近式ADC，它的设计特别注重能效，能够在多种采样速率下工作，包括低至数赫兹，以适应不同的应用场景，特别是那些对电池供电系统友好的设备。 AD7981的关键特性包括： 1. 电源管理：使用两个电源引脚，VDD和VIO，其中VIO可与1.8V至5.0V的逻辑接口，灵活供电。如果需要，VDD和VIO可以并联以减少电源需求，同时保持独立的电源时序控制，有助于节能。 2. 低功耗模式：在两次转换间自动进入休眠状态，功耗与采样速率成线性关系，这意味着即使在低速情况下也能实现极低的功耗。 3. 宽泛的输入范围：AD7981具有伪差分输入结构，允许IN+和IN之间进行真差分信号采样，减少噪声和共模信号的影响。IN+输入支持单极性信号，范围从0V至VREF，而IN输入的范围限定在地(GND)到100mV。 4. 封装和温度耐受性：AD7981采用紧凑的10引脚MSOP封装，能够承受高达175°C的额定温度，确保在高温环境下也能稳定运行。 5. 信号处理：为了优化输入信号的质量，推荐使用ADC驱动器或运算放大器如AD8634来驱动AD7981，以降低因高源阻抗引起的性能下降，如总谐波失真(THD)。 6. 低功耗放大器：文档还提到低功耗（1.3mA/放大器）的双通道精密运算放大器，用于提供稳定的信号处理，减少额外的功耗。 总结来说，这个数据采集系统凭借其高性能、低功耗和宽温范围，是高温环境中的理想选择，特别适用于需要长时间连续工作的设备，如工业监控、医疗设备等。