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来自 LT 的2M SAR 构架ADC

SAR 构架可以做到了两个极端:2M 的采样率和 24bit 的分辨率。现在知道的是 ADI,LT,以及拿不到手册的华子。

今天我们看两个,一个 LT 的,一个 ADI 的,(好吧,其实都是 ADI 的):

LTC2380也是 SAR 2M

事实上,这个芯片至少在 15 年的时候就已经有了

这个 2015,我觉得是冻结于此的意思,我能找到的新闻时间是2015年11月23日。

2016年,ADI(Analog Devices)以148亿美元的价格收购了Linear Technology(凌力尔特)。

后面这个 LT 就变成 ADI 的一部分了,可以看到LTC2380是没有被收购前就做出来。

独有的数据手册的颜色,淡红色

还是 LT 的标

LT 的资料少一些,我就不放数据手册里面都有的东西了,写点不被注意的。

“零延迟”的 24 位 SAR 架构:传统 SAR ADC 因为采样和读取操作会交错存在延迟(Latency),但 LTC2380-24 实现了真正的“无延迟采样”,即每一次转换都立即可读,不存在 pipeline。(这个我不知道怎么做到的,里面也没有写,不 YY 了)。但是原理我可以写一点,还是 SAR 结构:

LTC2380-24 使用 逐次逼近寄存器(SAR)结构 配合一个 24 位电容 DAC 和比较器:

采样阶段(Acquisition):IN+ 和 IN– 输入信号被采样到电容网络中。

转换阶段(Conversion):控制逻辑使用逐位比较方式将输入信号与 DAC 输出进行比对,最终获得 24 位数字输出。

转换时间最大为 392ns,采样周期最短为 500ns,理论上支持最高 2Msps。

参数

数值

输入模式

差分,±VREF 范围

输入电容

采样阶段 45pF,保持阶段 5pF

输入电流

漏电流典型 0.01μA

共模抑制比(CMRR)

86 dB(@1MHz)

简单的电性能

在采样模块后面

里面加了一个数字平均滤波器:可以实时对最多 65536 次采样做平均,输出平均值,极大降低噪声。

N

采样率

动态范围

噪声 (LSBRMS)

1

1.5Msps

101 dB

55.7

16

2Msps

113 dB

13.6

1024

2Msps

131 dB

1.75

16384

2Msps

141 dB

0.55

65536

2Msps

145 dB

0.33

数字滤波器为 Sinc1 型(与 ΔΣ ADC 相似),可有效抑制 50Hz/60Hz 工频及其谐波。无需额外配置或编程,读取数据时自动清除上次平均结果并重新开始采样。

另外一个有趣的地方在于接口,这样的采样率和分辨率下后面的负担挺重的。

所以设计了一个:低速SPI兼容的“分布式读取(Distributed Read)”机制

意思是为了降低对MCU读取速率的要求,芯片支持将一个平均结果分布在多次SPI传输中慢速读取:

  1. 不平均:一次读取24位,最高速率1.5Msps。
  2. 4次平均:可分3次SPI周期读取,采样率提升至2Msps。
  3. 25次平均:SPI时钟可低至 2MHz,实现极慢速MCU兼容读取。

SPI 时钟最高支持 100MHz。

是一个普通 MCU 也能伺候的好片子

在最后是一个特色的功能;数字增益压缩(DGC)。

启用后,输入范围从 ±VREF 缩小为 ±(0.9×VREF - 0.1×VREF),即压缩为 80%。允许前端驱动器只使用单电源供电(0.5V~4.5V)。但是都用上这片子了,还舍不得一个好的 LDO?

官方强烈建议前端使用差分驱动器(如 LT6203) 来适配 ADC 的高分辨率性能。

LT 太强了,全系列

推荐使用双级低通滤波器(LPF1 + LPF2):

  1. LPF1:用于前端噪声带限(如 48kHz 带宽)
  2. LPF2:防止ADC采样时的高频回冲干扰

驱动电阻建议在 5~50Ω范围内对称配置(如10Ω)以减少失配误差。

我觉得还是再写一个 AD 的吧,因为值得再开一篇!

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本文参与 腾讯云自媒体同步曝光计划,分享自微信公众号。原始发表:2025-05-02,如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent 删除芯片压缩配置前端数据

来自 LT 的2M SAR 构架ADC

SAR 构架可以做到了两个极端:2M 的采样率和 24bit 的分辨率。现在知道的是 ADI,LT,以及拿不到手册的华子。

今天我们看两个,一个 LT 的,一个 ADI 的,(好吧,其实都是 ADI 的):

LTC2380也是 SAR 2M

事实上,这个芯片至少在 15 年的时候就已经有了

这个 2015,我觉得是冻结于此的意思,我能找到的新闻时间是2015年11月23日。

2016年,ADI(Analog Devices)以148亿美元的价格收购了Linear Technology(凌力尔特)。

后面这个 LT 就变成 ADI 的一部分了,可以看到LTC2380是没有被收购前就做出来。

独有的数据手册的颜色,淡红色

还是 LT 的标

LT 的资料少一些,我就不放数据手册里面都有的东西了,写点不被注意的。

“零延迟”的 24 位 SAR 架构:传统 SAR ADC 因为采样和读取操作会交错存在延迟(Latency),但 LTC2380-24 实现了真正的“无延迟采样”,即每一次转换都立即可读,不存在 pipeline。(这个我不知道怎么做到的,里面也没有写,不 YY 了)。但是原理我可以写一点,还是 SAR 结构:

LTC2380-24 使用 逐次逼近寄存器(SAR)结构 配合一个 24 位电容 DAC 和比较器:

采样阶段(Acquisition):IN+ 和 IN– 输入信号被采样到电容网络中。

转换阶段(Conversion):控制逻辑使用逐位比较方式将输入信号与 DAC 输出进行比对,最终获得 24 位数字输出。

转换时间最大为 392ns,采样周期最短为 500ns,理论上支持最高 2Msps。

参数

数值

输入模式

差分,±VREF 范围

输入电容

采样阶段 45pF,保持阶段 5pF

输入电流

漏电流典型 0.01μA

共模抑制比(CMRR)

86 dB(@1MHz)

简单的电性能

在采样模块后面

里面加了一个数字平均滤波器:可以实时对最多 65536 次采样做平均,输出平均值,极大降低噪声。

N

采样率

动态范围

噪声 (LSBRMS)

1

1.5Msps

101 dB

55.7

16

2Msps

113 dB

13.6

1024

2Msps

131 dB

1.75

16384

2Msps

141 dB

0.55

65536

2Msps

145 dB

0.33

数字滤波器为 Sinc1 型(与 ΔΣ ADC 相似),可有效抑制 50Hz/60Hz 工频及其谐波。无需额外配置或编程,读取数据时自动清除上次平均结果并重新开始采样。

另外一个有趣的地方在于接口,这样的采样率和分辨率下后面的负担挺重的。

所以设计了一个:低速SPI兼容的“分布式读取(Distributed Read)”机制

意思是为了降低对MCU读取速率的要求,芯片支持将一个平均结果分布在多次SPI传输中慢速读取:

  1. 不平均:一次读取24位,最高速率1.5Msps。
  2. 4次平均:可分3次SPI周期读取,采样率提升至2Msps。
  3. 25次平均:SPI时钟可低至 2MHz,实现极慢速MCU兼容读取。

SPI 时钟最高支持 100MHz。

是一个普通 MCU 也能伺候的好片子

在最后是一个特色的功能;数字增益压缩(DGC)。

启用后,输入范围从 ±VREF 缩小为 ±(0.9×VREF - 0.1×VREF),即压缩为 80%。允许前端驱动器只使用单电源供电(0.5V~4.5V)。但是都用上这片子了,还舍不得一个好的 LDO?

官方强烈建议前端使用差分驱动器(如 LT6203) 来适配 ADC 的高分辨率性能。

LT 太强了,全系列

推荐使用双级低通滤波器(LPF1 + LPF2):

  1. LPF1:用于前端噪声带限(如 48kHz 带宽)
  2. LPF2:防止ADC采样时的高频回冲干扰

驱动电阻建议在 5~50Ω范围内对称配置(如10Ω)以减少失配误差。

我觉得还是再写一个 AD 的吧,因为值得再开一篇!

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