集成斩波放大器的ADC转换器失调误差和输入阻抗之间的关系及计算方法

　　模数转换器（ADC）中集成的缓冲器和放大器通常是斩波

　　型。有关这种斩波实现的例子，可参见AD7124-8和AD7779

　　数据手册。需要这种斩波技术来最大程度地降低放大器的

　　失调和闪烁噪声（1/f），因为与其他工艺（如双极性工艺）相

　　比，CMOS晶体管噪声高，难以匹配。通过斩波，放大器

　　的1/f和失调转换到较高频率，如图1所示。

　　在斩波转换过程中，开关的电荷注入会引起电流尖峰，进

　　而使施加于ADC输入端的电压产生方向不定（流入和/或流

　　出）的下降或尖峰。压降与连接到ADC输入段的传感器的

　　输出阻抗成比例。

　　平均电流值

　　一般而言，数据手册不会提供电流峰值，因为它难以测

　　量，而且不会增加任何有意义的信息。该信息之所以无意

　　义，是因为缓冲器的斩波频率高于ADC的输入信号带宽。

　　因此，输入引脚上添加的低通滤波器（用来消除高于奈奎斯

　　特频率的频率或信号音，或用来降低耦合噪声）会对峰值电

　　流进行平均，如图2所示。

　　用电流表测量输入电流，一端连接到VDD/2，另一端连接

　　到ADC的模拟输入引脚。

　　如果电流表连接到其中一个电压轨，由于输入电压裕量的

　　关系，测得的电流可能高于数据手册中的规格值。

　　输入电流与输入阻抗的关系

　　输入阻抗规格对精确计算直流误差没有帮助，因为与ADC

　　内部输入阻抗引起的负载效应相比，输入偏置电流是最主

　　要的贡献因素。

　　有两个规格与输入偏置电流相关：绝对电流和差分电流。

　　绝对值（IABSOLUTE）是在任意模拟输入引脚测得的输入电流。

　　差分输入电流（IDIFFERENTIAL）是在模拟输入引脚对之间测得的

　　电流差。这仅适用于差分输入ADC。

　　如何计算直流误差

　　输入电流产生一个失调电压（VOFFSET），后者与连接到输入

　　引脚的阻抗直接相关。

　　如图3所示，产生的失调电压一般为：

　　如果用运算放大器等低阻抗源驱动模拟输入引脚，误差将

　　不很明显。

　　ADC测得的误差取决于施加的输入信号类型，例如是真差

　　分输入信号还是伪差分/单端输入信号。

　　对于真差分输入信号，假设输入电阻（R）完全匹配，那么

　　ADC测得的误差将是由模拟输入引脚对之间的差分输入电

　　流引起，如下式所示：

　　其中，VADC为ADC输入电压