ADC 的 SPICE 模擬

反復試驗的方法將信號發送到 ADC 非常耗時，而且可能有效也可能無效。如果轉換器捕獲電壓信息的關鍵時刻模擬輸入引腳不穩定，則無法獲得正確的輸出數據。SPICE 模型允許您執行的步是驗證所有模擬輸入是否穩定，以便沒有錯誤信號進入轉換器。

該設備的 TINA-TI Spice 宏模型允許您模擬進入轉換器的模擬信號的影響。借助此模型以及 AINP、AINM 和 REF 處的適當驅動器運算放大器模型，您可以在進入 PCB 之前確定是否可以實現良好的轉換。ADC 宏模型的重要性在于它準確地表征了轉換器的輸入端子。驅動 AINP、AINN 和 REF 的運算放大器還必須準確地模擬其開環輸出電阻 (Ro)。

讓我們開始弄清楚這個宏模型是如何工作的。轉換器宏模型使用 55 pF 采樣電容器分別對正輸入和負輸入進行采樣。該設備轉換 AINP 和 AINN 處兩個采樣值之間的電壓差。當您查看模擬結果時，模型必須在采集周期結束時穩定到至少半個 LSB。對于這個 16 位轉換器，半個 LSB 等于 REF / 2 16。

電壓參考引腳 REF 需要在轉換過程中或 CONVST 引腳變為高值后保持穩定的電壓（圖 2）。當 CONVST 為低時，轉換器正在獲取輸入信號（獲取模式）。SAR-ADC 宏模型具有 1 MHz 時鐘，并會產生 CONVST 信號。電壓參考引腳必須在轉換器的整個轉換時間內在位轉換周期結束時穩定到半 LSB 電平。

圖2 在這個具有三線操作的三線時序圖中，CONVST 用作芯片選擇。

結論

對于 SAR-ADC 來說，模擬是一件棘手的事情。目前還沒有完整的轉換器模型可以準確地模擬整個設備。您擁有的資源是一個模擬 SPICE 文件，它可以模擬模擬輸入引腳的穩定性。擁有此工具的幸運在于，您擁有一個強大的工具來解決關鍵、困難的轉換器問題之一。