經(jīng)?；煜腁DC輸入類型！

大家好，這里是大話硬件。這篇文章我們來聊聊ADC的輸入類型。ADC的輸入類型根據(jù)ADI的官網(wǎng)，分為了3種類型，單端，差分，偽差分。如下圖快速選型的界面所示。

同時(shí)，TI的官網(wǎng)對(duì)ADC的輸入類型劃分也是同樣的3種類型。

可見，兩個(gè)器件廠家對(duì)ADC的輸入類型都是這樣定義的。為了減少ADC輸入類型的種類，偽差分也可以歸為差分類型。也就是ADC的輸入類型整體上可以分為單端和差分兩種。

1、單端輸入

單極性信號(hào)是相對(duì)于地而言，是單極性的ADC。

單端輸入和差分輸入是針對(duì)ADC的輸入。對(duì)ADC的輸入端而言，存在兩種類型，一種是只有一個(gè)輸入APM，電壓信號(hào)相對(duì)地而言；另外一個(gè)是存在兩個(gè)輸入APM和APN，但是APN接地，這兩種都屬于單端類型的輸入。如下圖的ADC所示，ADC081C021的輸入端端口只有一個(gè)輸入引腳，

這種ADC的輸入引腳只有VIN，輸入信號(hào)和ADC供電電源的GND是統(tǒng)一的GND。另外一種也是單端類型的ADC，但是輸入端口有兩個(gè)，APM和APN，如下圖單端型的ADC所示：

這種ADC的輸入引腳有兩個(gè)端口，但是其中AINN接地，這樣的ADC也是屬于單端類型的ADC。

2、差分輸入

很明顯是有兩個(gè)端口，并且AINN引腳不接地，，如下面差分輸入型ADS9120的ADC所示：

AINP和AINM都可以和輸入信號(hào)鏈接。

引腳上也有對(duì)應(yīng)的信號(hào)輸入管腳。

3、單極性輸入和雙極性輸入

介紹完單端和差分輸入后，還有一個(gè)容易混淆的概念是單極性輸入和雙極性輸入。單極性和雙極性是對(duì)電平信號(hào)的約束。單極性意味著電平信號(hào)為正。雙極性意味著電平信既有正電壓也有負(fù)電壓?？偨Y(jié)一下就是：信號(hào)和地之間是否有小于0的部分，如果沒有就是單極性輸入，如果有就是雙極性輸入。

單極性和雙極性的信號(hào)輸入，對(duì)于ADC來說，轉(zhuǎn)換函數(shù)存在比較大的區(qū)別，如下圖所示：

單極性的信號(hào)輸入，ADC只需要轉(zhuǎn)換0Vd電壓以上的信號(hào)，轉(zhuǎn)換函數(shù)在如左圖所示。如果是雙極性的信號(hào)輸入ADC的需要轉(zhuǎn)換0V以下的信號(hào)，在整個(gè)ADC的量程測量范圍上具有較大的區(qū)別。信號(hào)有單極性和雙極性之分，ADC的輸入有單端和差分之分，兩兩組合存在四種可能性。

如果將上面四種類似的輸入用在ADC的輸入端表示，即為下圖所示：

4、偽差分和真差分

ADC的差分輸入從前面的ADI和TI的官方選型可以看出，輸入類型存在偽差分這種類型。偽差分是相對(duì)真差分而言。

輸入信號(hào)只要單個(gè)的信號(hào)稱為單端信號(hào)，輸入信號(hào)是差分時(shí)，被稱為是差分信號(hào)。單端信號(hào)容易受到共模信號(hào)的干擾，不利于信號(hào)處理，而差分信號(hào)能有效避免共模信號(hào)的干擾，因此，為了盡可能降低對(duì)單端信號(hào)的干擾，引入了偽差分。

正常的差分信號(hào)是方向相反，大小相等的信號(hào)，這樣的信號(hào)直接接在ADC的AINP和AINM上，而差分信號(hào)的AINM不是接差分信號(hào)，是接上1/2VREF，即固定電平。如下所示：

根據(jù)LTC2311器件的應(yīng)用框架可知，全差分和偽差分的區(qū)別就在AINN引腳上的配置，當(dāng)原始輸入信號(hào)在時(shí)間軸上本身就是等大反向的差分信號(hào)，則可以直接采用差分輸入，當(dāng)輸入的信號(hào)是單端的，但是為了降低共模干擾，可以采用偽差分。在實(shí)際電路設(shè)計(jì)時(shí)，如果使用偽差分電路，AINN端的直流電壓大小一般設(shè)置在AINP端信號(hào)1/2VPP，從上面的圖中可以看出，輸入電壓范圍在0~VREF，AINN端的電壓設(shè)定在1/2VREF。這樣做的目的是為了充分利用ADC的輸入能力。共模電壓是固定的，共模電壓對(duì)稱。，共模電壓必須為滿量程的一半。真差分共模電壓不是固定的，允許任意的共模電壓范圍。