ЦИФРОВОЕ СЖАТИЕ ДИНАМИЧЕСКОГО ДИАПАЗОНА ПОРАЗРЯДНОГО АЦП

Поразрядный АЦП LTC2378-20 представляет собой 20-разрядный преобразователь с максимальной частотой выборки 1 МГц. Для обеспечения цифрового сжатия динамического диапазона этого АЦП (рис.1) на его входе используется дифференциальный драйвер LTC6362 с малым потреблением и напряжением питания 5 В.

Рис. 1. Принцип цифрового сжатия
динамического диапазона АЦП

В этом случае вывод АЦП REF/DGC подключен к шине нулевого потенциала. На рис. 2 показано, каким образом следует сконфигурировать драйвер LTC6362, чтобы подавать на униполярный вход биполярный сигнал в диапазоне ±3.28 В, а так же сигнал смещения с целью уменьшения входного динамического диапазона АЦП LTC2378-20 в режиме цифрового сжатия данных.

Рис. 2. Функциональная схема АЦП с цифровым сжатием динамического диапазона

Если в качестве сдвоенного опорного источника используется ИМС LTC6652-4.096, схема всего устройства может иметь один источник питания напряжением 5 В, что упрощает устройство в целом и позволяет минимизировать его потребление. Как показано на рис. 3,а при двуполярном источнике питания и при отсутствии цифрового сжатия динамического диапазона АЦП отношение сигнал/шум на выходе АЦП SNR = 104 дБ, а при использовании одного источника питания напряжением 5 В и режима сжатия диапазона обеспечивается отношение сигнал/шум 100 дБ. Отметим, что компания Analog Devices (в составе которой с недавнего времени находится компания Linear Technology) выпускает целое семейство прецизионных АЦП поразрядного уравновешивания с возможностью цифрового сжатия динамического диапазона.

Рис. 3. Спектр сигнала частотой 2 кГц на выходе АЦП без цифрового сжатия (а)
и с цифровым сжатием динамического диапазона (б)