获得ADC的最佳SNR性能并不仅仅是给ADC提供低噪声信号和低噪声基准电压同样重要。虽然基准噪声不影响零标准，但在全标准中，输出代码中可以看到基准上的任何噪声。对于某个AD一级代理给定的ADC，在零标度测量的动态范围内(DR)信噪比通常比全标度或接近全标度测量的原因(SNR)高出几个dB，这就是原因ADC的SNR有可能超过140dB在过采样应用中，提供低噪声基准电压尤为重要。如果你想达到这个水平SNR，即使是最好的低噪声基准也需要一些帮助来降低其噪声电平。

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能够降低基准噪声的替代方案有几种。在基准输出端增加旁路电容器的大小或使用简单的低通量 RC 滤波器不是很好的替代品。大型旁路电容器本身在基准输出端不能产生足够低的有效截止频率。无源 RC 虽然滤波器本身可以提供低截止频率，但它会产生随采样频率和温度而变化的输出电压。并联多个低噪声基准的输出是一种有效的替代方案，但成本高，功耗大。这里介绍的基准滤波器可以在不明显损坏基准精度或温度系数的情况下产生低噪声基准电压，这只能通过适度的功耗和成本来实现。

电路描述

本例中使用的 ADC 是 LTC2508-32 (U1)。LTC2508-32 低噪音、低功率、32的低通数字滤波器 位 SAR ADC，滤波器有 4 可选种引脚，范围从 256 至 16384降频采样因子 (DF)。实现低噪声、低温漂移基准是必要的 LTC2508-32 综合性能。

本例中使用的基准是 LTC6655-5 (U2)。LTC6655-5 提供高精度 (±0.025% 最大值)，异常低噪声 (0.67ppm RMS 典型值) 和漂移 (2ppm/°C 最大值) 性能。即使噪声性能极低，LTC6655-5 仍然降低了 LTC2508-32 的 SNR 性能。

LTC2057 (U3) 是抑制 1/f 噪声的零漂移运放。LTC2057 有一个小于 200pA 输入偏置电流 (IB)、一个 4μV 的最大失调电压和一个 0.015μV/°C 最大失调电压温度系数。这明显低于 LTC6655-5 的温度系数 (2ppm/°C = 10μV/°C)。

LT6202 (U4) 它具有必要的高短路电流耐受性，具有低噪声、快速稳定的运输能力 LTC2508-32 REF 引脚所需 47μF 旁路电容器。

图 1 采用中间电路 R2 和 C3 形成一个 0.8Hz 以对准为基准的滤波器 (U2) 滤波器输出。电容器 C3 应该是薄膜电容器。钽电容器和电解电容器泄漏量高，因此会发生 R2 两端产生偏移。在低频条件下，陶瓷电容器会出现微音效应，导致噪声增加。滤波输出由 U3 缓冲高阻抗输入。U3 的 200pA 最大 IB 在 R2 两端只产生一个 2μV 最大电压降。这与 LTC2057 失调电压的组合产生一个 6μV 最大误差，和 LTC6655-5 的 0.025% (1.25mV) 与最初的准确性规格相比，这是相对微不足道的。U3 和 U4 形成复合放大器，具有 LTC2057 低失调、失调温度系数和抑制 1/f 噪声、以及 LT6202 快速稳定特性。U1 的 REF 引脚从 C1 提取电荷，提取的电荷量随采样速率和输出代码而变化。U4 必须补充电荷以保持电荷 REF 固定引脚电压。R5 用于把 U4 和 C1 隔离改进 REF 引脚稳定。陶瓷电容器具有较高的电压和温度额定值，物理尺寸较大，电压系数较低，从而提供较高的有效电容。由于这个原因，C1 应该是一个 1210 尺寸和 10V 额定电压的 X7R 型陶瓷电容器。

电路性能

如表 1 所示，LTC2508-32 当表现出几乎像理论一样的操作模式时 ADC 输入连接在一起 REF 引脚由 LTC6655-5 当直接驱动时，每增加降频采样因子 4 倍，动态范围几乎增加了 6dB。表 1 还显示，当 ADC 当驱动接近全标度时，SNR 比 DR 小了多达 7.8dB (采用 LTC6655-5 直接驱动 ADC REF 引脚)。这是由基准噪声引起的。采用图 1 所示电路驱动 LTC2508-32 的 REF 高达引脚 6.1dB 的 SNR 如表 1 所示。

诸如 LTC2057 等斩波稳定运放常显示位于斩波频率及其奇次谐波的音调。LTC2057 利用电路将这些人为干扰抑制在远低于失调电压的情况下。该电路与 ADC 将自己的滤波器组合起来，从运放的斩波频率中消除任何可见音调。图 2 给出的曲线图是 5 次数据捕获的平均值旨在使噪声层光滑，以显示甚至任何杂散音调的最小痕迹。

结论

本文描述了一种滤波器电路，可以降低基准输出噪声，而不损害其精度或温度系数，只需要适度的功耗和成本。直接使用基准驱动器 ADC 相比之下，增加电路的输出 LTC2508-32 基准引脚可以在降频采样因子范围内使用 32 位低噪声 ADC 的 SNR 多达性能指标改进 6.1dB。