出版日期:2014-3
ISBN:9787121224607
作者:黄智伟,李月华
页数:316页
书籍目录
第1章模数转换器(ADC)的驱动电路设计
11影响ADC精度的一些技术指标
111选择ADC时需要考虑的一些因素
112ADC的转换函数
113ADC的偏置误差
114ADC的增益误差
115ADC的微分非线性误差
116ADC的积分非线性误差
117ADC的绝对精度误差
118ADC的孔径误差
119ADC的量化误差
1110ADC的动态指标
1111系统精度和分辨率
12为ADC选择合适的驱动缓冲器
121噪声对ADC性能的影响
122总谐波失真加噪声(THD+N)
123带宽
124压摆率和建立时间
125缓冲器性能与ADC的输入结构
13放大器电路设计中应注意避免的一些问题
131正确地为AC耦合提供DC偏置电流回路
132正确地为放大器和ADC提供参考电压
133注意片上输入保护二极管带来的问题
134运算放大器的接地点选择
135运算放大器的屏蔽
14单电源运算放大器电路设计应考虑的问题
141输入级和输出级
142失调电压(VOS)和输入偏置电流(IB)
143增益与负载的关系
144摆率、开环增益与输出摆幅
145噪声
146失真
147为单电源运算放大器电路提供退耦
148为单电源运算放大器电路提供负电源
15基于运算放大器的ADC驱动电路
151转换ADC的输入电压范围
152双极性SAR ADC的低失真直流耦合驱动
15316位ADC单端输入驱动电路
15412位ADC单端输入驱动电路
155单端输入、差分输出ADC驱动电路
156差分输入、差分输出ADC驱动电路
157多通道16位逐次逼近型ADC驱动电路
158增益可编程ADC驱动电路
16基于仪表放大器的ADC驱动电路
161仪表放大器电路与ADC的匹配
162带宽为34MHz的高速ADC驱动电路
16316位 3Msps PULSAR ADC驱动电路
164微控制器内部ADC的驱动电路
165改进仪表放大器的差分输出电路
166高速、高共模抑制比精密模拟前端电路
167高阻抗、高CMR、±10V模拟前端电路
168适合宽动态范围信号调理的4通道模拟前端电路
17高速差分ADC驱动器
171差分信号的特点
172全差分电压反馈ADC驱动器电路
173差分放大器电路的增益
174差分输入的匹配电阻
175单端输入的匹配电阻
176输入耦合
177输出耦合
178差分ADC驱动器的噪声
179电源电压选择与处理
1710注意差分ADC驱动器数据手册中的一些参数
18基于差分放大器的ADC驱动电路
181单端到差分的12位40Msps ADC驱动电路
1823V单电源单端输入、差分输出ADC驱动电路
183单端输入、差分输出ADC驱动电路
184单端至差分双通道12位3Msps SAR ADC 驱动电路
185单端至差分的轨到轨输出ADC驱动电路
186单端输入、差分输出14位ADC驱动电路
187单端输入、差分输出16 位ADC驱动电路
188单端输入、差分输出105Msps ADC驱动电路
189DC耦合单端到差分ADC驱动电路
1810单端输入、差分输出增益可选的差分ADC驱动电路
1811单端输入、差分输出交流耦合IF ADC驱动电路
1812单端输入、差分输出交流耦合宽带IF ADC驱动电路
1813RF/IF前端差分ADC驱动电路
1814双通道IF采样接收机的ADC驱动电路
181516位 140MHz ADC驱动电路
1816差分输入、差分输出200MHz IF ADC驱动电路
1817差分输入、差分输出75250MHz IF ADC驱动电路
1818用200MHz变压器来实现单端至差分转换
1819用800MHz变压器来实现单端至差分转换
1820ADC驱动变压器二次侧的阻抗匹配
1821单端输入、差分输出750MHz ADC驱动电路
1822采用集成宽带有源滤波器的ADC驱动电路
19ADC输入采样/保持电路
191影响采样/保持电路的技术参数
192采样时间为700ns的ADC输入采样/保持电路
193采样时间为250ns的ADC输入采样/保持电路
194隔离的多通道ADC前端电路
第2章数模转换器(DAC)的输出电路设计
21影响DAC精度的一些技术指标
211DAC的转换函数
212DAC的偏置误差
213DAC的增益误差
214DAC的微分非线性误差
215DAC的积分非线性误差
216DAC的绝对精度误差
22DAC的输出电路
221转换DAC电流输出为电压输出的电路
222DAC的双极性电压输出电路
223单极性DAC的输出电路
224电压输出DAC的输出电路
225电流输出DAC的输出电路
226视频DAC输出电路
227视频DAC输出缓冲电路
228具有采样/保持电路的4通道DAC输出电路
229具有采样/保持电路的8通道DAC输出电路
2210隔离的DAC输出电路
2211高速电流输出DAC的缓冲器电路
第3章抗混叠滤波器电路设计
31抗混叠滤波器
311混叠现象的产生
312低通滤波器的频域特性
313混叠频率计算
314低通滤波器的设计工具
32OP构成的抗混叠滤波器电路
3211Hz 4阶低通滤波器电路
3225阶1kHz低通Bessel 滤波器电路
323Butterworth 低通滤波器电路
3245阶100kHz Chebyschev低通滤波器电路
325RTD温度传感器的低通滤波电路
326多路输入的低通滤波电路
33集成的抗混叠滤波器电路
3314阶Butterworth滤波器
332数字可编程双路2阶连续时间方式低通滤波器
3335阶低通开关电容滤波器
3348阶低通开关电容滤波器
3358阶低通Elliptic开关电容滤波器
336可配置的滤波器和ADC驱动电路
337UHF RFID 阅读器的双基带ADC滤波电路
338双2阶10MHz 低通滤波器
第4章电压基准电路设计
41电压基准的选择
411选择电压基准源的一些考虑
412齐纳基准源
413带隙基准源
414XFET基准源
415串联型电压基准
416并联型电压基准
417串联型或并联型电压基准的选择
42单片电压基准电路
421超低噪声XFET基准电压源
422超低噪声LDO XFET基准电压源
42325V电压基准
424125V/2048V/25V/ 3V/33V/4096V/ 5V电压基准
4255V电压基准电路
426高输出电流的电压基准电路
427采用基准电压源和运算放大器构成的电压基准电路
42824位ADC的基准电压电路
429电压输出DAC的电压基准电路
4210精密DAC电压基准电路
4211ADC和DCA电压基准电路
43输出电压可调的电压基准电路
431可编程输出电压的电压基准电路
432可数字调节输出电压的电压基准电路
433可开关控制的电压基准电路
44扩展输入电压的电压基准电路
4413640V输入电压的电压基准电路
442430V输入电压的电压基准电路
443680V输入电压的电压基准电路
4446160V输入电压的电压基准电路
45扩展输出电流的电压基准电路
451精密Boost输出调节电路
452扩展输出电流的电压基准电路
453扩展输出电流到100mA的电压基准电路
454扩展输出电流到300mA的电压基准电路
455扩展输出电流到50mA的负电压基准电路
456扩展输出电流到100mA的负电压基准电路
46负电压基准电路
461单片电压基准器件构成的负电压基准电路
462采用运算放大器的负电压基准电路
463采用开关电容电压反相器的负电压基准电路
47正负电压基准电路
471±25V基准电压电路
472±5V基准电压电路
48调节外部基准电压改变-ΔADC的增益
481MAX149x系列-Δ面板表ADC
482电压基准对ADC的影响
483利用分压网络构成可调基准
484ADC使用外部基准时的一些考虑
49通过调节电压基准来增加ADC的精度和分辨率
491采用多路开关调节电压基准的测量电路
492基准电压对ADC精度和分辨率的影响
410多ADC系统的基准电压设计
4101多ADC系统的基准电压
4102ADC的精度
4103采用单一外部电压基准
4104采用一组外部电压基准
第5章模数混合系统的PCB设计
51模数混合电路PCB的分区
511PCB按功能分区
512分割的隔离与互连
52模数混合电路的接地和电源去耦合
521设计理想的参考面
522模拟地和数字地分割
523按电路功能分割接地平面
524采用 “统一地平面”形式
525数字和模拟电源平面的分割
526ADC接地对系统性能的影响
527模数混合系统的电源和接地布局考虑
528去耦电容的安装位置
529最小化去耦电容器和IC之间的电流环路
5210去耦电容器与电源引脚端共用一个焊盘
5211采用一个小面积的电源平面来代替电源线条
5212在每个电源引脚端都连接去耦电容器
5213并联使用多个去耦电容器
5214降低去耦电容器的ESL
5215电源线和地线要布在一起
53运算放大器的PCB设计
531放大器输入端保护环设计
532单端输入、差分输出放大器PCB的对称设计
533高速差分ADC驱动器的PCB设计
534差分ADC驱动器裸露焊盘的PCB设计
535低失真高速差分ADC驱动电路的PCB设计
5412位称重系统的PCB设计
54112位称重系统电路
542没有采用接地平面的PCB设计
543采用接地平面的PCB设计
544增加抗混叠滤波器
5524位Δ- ADC的PCB设计
551如何得到23位RMS有效分辨率
552电源层和接地层的布局
553选择一个合适的外部时钟源
554推荐使用一个外部基准电压源
555缩短输入引脚的连线并滤波
56模数混合系统PICtailTM演示板的PCB设计
57多通道同时采样数据采集系统的PCB设计
571多通道同时采样数据采集系统简介
572DAS的主要噪声和干扰源
573输入缓冲放大器的选择
574对输入滤波电路的要求
575ADC基准电压选择
576采用低通滤波器抑制噪声
577DAS的PCB设计
5816位DAC的PCB设计
58116位DAC电路
582有问题的PCB设计
583改进的PCB设计
第6章模拟前端(AFE)电路设计
61传感器模拟前端电路
611适合应变仪、温度传感器的多通道24位传感器模拟前端
612适合pH化学传感器应用的可编程的模拟前端
613适合NDIR应用的传感器模拟前端
614适合低功耗的化学传感器的可编程的模拟前端
615适用于体重计和人体成分测量的模拟前端
62用于电容传感器接口的模拟前端电路
621用于电容式传感器的CapTouchTM控制器
622CapTouch控制器应用中的传感器的设计
623传感器的响应
624CapTouch控制器的布局布线指南
63ECG/EKG模拟前端电路
631典型的ECG设备模拟前端
632正确选择ADC可以降低对AFE的要求
633布局、接地和旁路
634ADAS1000-x系列ECG模拟前端
64超声模拟前端电路
641超声成像系统及主要功能元件的设计考虑
642基于延时线的CWD波束成型超声系统
643基于混频器的CWD波束成型接收机
644集成的八通道超声接收器MAX2079
65用于数字化X射线探测器的64通道模拟前端
66电测量模拟前端
661电池测量模拟前端
662单芯片电表模拟前端
663单相电表片上系统(SoC)
67通信模拟前端电路
671电力线通信模拟前端
67210位75Msps超低功耗模拟前端
67310位45Msps全双工模拟前端
68数据采集系统
681带有ADC、DAC的16位数据采集系统
68216位 1Msps逐次逼近型模数数据采集系统
参考文献
作者简介
模拟无处不在,模拟电路是嵌入式系统中不可缺少的重要组成部分。本书共6章,着重介绍了模数转换器(ADC)的驱动电路设计、数模转换器(DAC)的输出电路设计、抗混叠滤波器电路设计、电压基准电路的选择与设计、模数混合系统的PCB设计及模拟前端(AFE)电路设计。 本书内容丰富,叙述详尽清晰,图文并茂,通过大量的设计实例说明嵌入式系统中的模拟电路设计的一些技巧与方法、以及应该注意的问题,工程性好,实用性强。