摘要：高分辨率、逐次逼近型ADC的整体精度取决于精度、稳定性和其基准电压源的驱动能力。ADC基准电压输入端的开关电容具有动态负载，因此基准电压源电路必须能够处理与时间和吞吐速率相关的电流。某些ADC片上集成基准电压源和基准电压源缓冲器，但这类器件在功耗或性能方面可能并非最佳--通常使用外部基准电压源电路才可达到最佳性能。本文探讨基准电压源电路设计中遇到的挑战和要求。
1 基准电压输入
逐次逼近型ADC的简化原理图见图1.采样间隔期间，容性DAC连接至ADC输入，并且与输入电压成比例的电荷被存储在电容器中。转换开始后，DAC从输入端断开。转换算法逐个开关每一位至基准电压
电源技术中的基于精密逐次逼近型ADC基准电压源设计的研究是一项关键的技术，涉及到高精度模拟数字转换器（ADC）的性能优化。ADC的精度、稳定性和整体性能在很大程度上依赖于基准电压源的质量，尤其是其驱动能力和稳定性。逐次逼近型ADC在工作时，其基准电压输入端的开关电容会呈现出动态负载特性，这对基准电压源提出了特殊要求。
在ADC的工作过程中，采样间隔期间，电容DAC连接至ADC输入，存储与输入电压成比例的电荷。转换开始后，DAC断开，通过逐位开关至基准电压或地来进行数据转换。这个过程会导致基准电压源受到瞬时电流负载的影响，特别是最高有效位（MSB）切换时，电流需求较大。例如，AD7980这款16位、1 MSPS的逐次逼近型ADC，其动态基准电流峰值可达2.5mA，并在整个转换过程中存在小的电流尖峰。
为了应对这种动态电流负载，需要在ADC的基准电压输入端附近放置一个高数值、低等效串联电阻（ESR）的储能电容，如10μF或更大，以平滑电流波动，减少基准电压源的压力。同时，基准电压源应能提供足够的平均电流，以维持基准电压的稳定，而不会引起过大电压下降。在ADC数据手册中，如AD7980，会给出在特定吞吐速率下的平均基准输入电流，以帮助选择合适的基准电压源。
基准电压源的输出驱动能力也是关键因素。理想的基准电压源应具备足够低的输出阻抗，以在ADC高速工作时保持输入端的电压水平。例如，对于AD7980，在突发转换中，基准电压源的最大允许输出阻抗不能导致超过½ LSB的压降，以避免转换误差。
此外，基准电压源通常会指定负载调整率，例如ADR435，其负载调整率以ppm/mA表示，可以通过计算转换为输出阻抗。如果输出阻抗在ADC的需求范围内，那么基准电压源就能满足驱动要求。同时，基准电压源还需要具备吸收电流的能力，以防ADC输入电压高于基准电压时造成反向电流。
设计一个高性能的基准电压源，需要考虑其驱动电流能力、输出阻抗、负载调整率以及瞬态电流吸收能力。这些参数直接影响到ADC的转换精度和稳定性，从而影响整个系统的性能。在实际应用中，选择或设计基准电压源时，必须充分理解ADC的工作原理和电流需求，以确保最佳的系统性能。
