您是否知道输入信号可能会影响为应用选择最佳逐次逼近寄存器 (SAR) 模数转换器 (ADC) 的方式？
在我们听到“输入”两个字时，脑海里会立即浮现频率、幅值、正弦波以及锯齿波等几件事。所有这些都是优化信号调节时需要考虑的相关问题。
在电子设计领域，选择合适的模数转换器(ADC)对于数据采集和处理至关重要，尤其是在涉及高精度和高速度的应用中。SAR ADC（逐次逼近寄存器模拟数字转换器）因其结构简单、成本效益高而被广泛使用。本文主要探讨了SAR ADC的输入注意事项，特别是输入类型的差异，包括单端、伪差分和全差分输入，以及它们在不同应用中的适用性。
单端输入SAR ADC是最简单的形式，只有一个输入引脚，直接与地参考进行比较。这种ADC适合处理单极性信号，一些型号甚至可以处理双极性信号。例如，ADS8568是一款16位、500 kSPS的单端SAR ADC，适用于电源电压监控等应用。单端输入ADC由于只有一条输入线，因此在噪声抑制和共模干扰方面相对较弱。
伪差分输入SAR ADC具有两个输入引脚，但一个输入通常保持为固定的DC电压（通常是REF/2），另一个输入接收动态变化的信号。这种配置允许ADC测量两个输入之间的差分信号，常用于分流监测，通过测量电阻两端的电压来计算电流。例如，ADS8319是一款16位、500 kSPS的伪差分SAR ADC，适用于这类应用。
全差分输入SAR ADC接收两组互补的输入，能够处理更广泛的共模电压范围，提供更好的噪声抑制和更高的共模 rejection ratio (CMRR)。全差分输入特别适合处理双极性信号和在高噪声环境下的应用，如变压器输出的信号处理。例如，ADS8881是一款18位、1 MSPS的全差分SAR ADC，适合需要高速度和高精度的系统。
在选择SAR ADC时，需考虑以下因素：
1. **信号类型**：根据信号是单极性还是双极性，以及是否需要差分输入来决定采用哪种输入类型。
2. **带宽和采样率**：确定所需的信号频率范围和ADC的采样速率，确保ADC能够准确捕捉信号。
3. **精度需求**：分辨率越高，转换结果的精度也越高，但通常代价是更高的功耗和成本。
4. **电源电压和输入范围**：确保ADC的工作电源和输入信号幅度在其允许范围内。
5. **噪声和干扰**：全差分输入通常能提供更好的噪声抑制，但可能需要额外的电路来处理共模电压。
了解这些输入类型和它们的特性，可以帮助工程师更好地匹配SAR ADC与具体应用需求，从而优化系统性能。在实际应用中，还需要考虑温度影响、电源稳定性、抗干扰能力等因素，以确保SAR ADC在整个系统中的稳定工作。通过深入理解这些输入注意事项，可以为设计出高效、可靠的数字信号处理系统奠定基础。
