一款面向24位ADC的抗混叠滤波器

对很多 ADC 应用而言，在缓冲器输入端放置一 个简单的 RC 滤波器就可提供充分的抗混叠滤波。 就需要更高阶滤波器的应用而言，常常使用有源滤波器。这种滤波器中的有源组件必须有足够的带宽、 能够快速稳定、具低噪声和低失调，以在信号到达 ADC 之前不使信号产生讹误。

LTC6363 是一款差分 运算放大器，为驱动低功率 SAR ADC 而优化。 LTC6363 提供 500 MHz GBW、780 ns 稳定至 4 ppm、 具 2.9 nV/√Hz 和 100μV 最大失调电压。

图 1 显示了一个采用 LTC6363 的 30kHz 三阶 滤波器，该器件为与 1.5Msps/2Msps 低功率 SARADC LTC2380-24 一起使用进行了优化，并具有集 成的数字滤波器。LTC2380-24 可实时平均 1 至 65536 个转换结果，从而提高了信噪比（SNR）。这个电路的两个输入都可在±2.5 Vpp 的信号范围内 以差分方式驱动，或者一个输入可以接地，另一个输 入用高达±5 Vpp 的信号驱动。

图1.30kHz 三阶滤波器驱动 24 位 ADC LTC2380-24

图 2 显示了滤波器和 ADC 合起来的频率响 应，采样率为 1.5 Msps，求取平均值的转换结果数 量（N）设定为 1 和 8。

图 2. 滤波器和 ADC 合起来的频率响应

图 3. 是 PScope 的截屏图， 显示了图 1 所示电路在 N = 1 时的 FFT、SNR 和 THD。

图3. PScope 截屏图显示了图 1 所示电路在 N=1 时的 FFT、SNR 和 THD

图 4 和图 5 显示了图 1 所示电路在 N = 1 和8 时 THD 和 SNR 随输入频率的变化。输入频率低 于几 kHz 时，SNR 和 THD 的性能接近数据表中的 典型数字。输入频率提高到超出几 kHz 时，THD 平 滑地降低。

图 4. 图 1 所示电路的总谐波失真随输入频率的变化

图 5. 图 1 所示电路的信噪比随输入频率的变化

关于LTC6363

LTC6363 系列包括四个全差分、低功耗、低噪声放大器，具有经优化的轨到轨输出以驱动 SAR ADC。LTC6363 是一款独立的差分放大器，通常使用四个外部电阻设置其增益。LTC6363-0.5、LTC6363-1 和 LTC6363-2 都有内部匹配电阻，可分别创建具有增益 0.5V/V、1V/V 和 2V/V 的固定增益模块。

集成在 LTC6363-0.5、LTC6363-1 和 LTC6363-2 中的精准电阻器在设计时考虑了整体系统性能，实现了噪声和线性度之间的平衡，并运用经激光调整的工厂校准实现了高精准度，这个精度不仅分立器件方案难以达到，而且实现成本高昂。初始增益准确度为 45ppm (最大值)，在整个温度范围内的最大变化幅度仅为 0.5ppm/oC。通常受限于分立电阻器匹配的共模抑制比达到了出色的 94dB (最小值)，相当于 0.002% 的电阻器匹配度。

驱动高性能 SAR ADC 时，面临的其中一个挑战是要找一个功耗水平相似的合适驱动器，同时保持 ADC 的噪声和线性性能。LTC6363 系列在这方面非常出色。例如，LTC2378-20 20 位 SAR ADC 在 1Msps 时的功耗为 21mW，LTC6363 系列的噪声和线性度对 ADC 性能的影响可以忽略不计，而功耗仅为 19mW，与 ADC 的功耗水平不相上下。现在，通过 LTC6363-0.5、LTC6363-1 和 LTC6363-2，您可以获得与此相同的 ADC 驱动性能，以及由精准集成化电阻器提供的新增精准度，这些器件均采用相同的紧凑型 MSOP8 封装。