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本章节将讨论使用运算放大器 
作为 SAR 型 ADC 驱动放大器的问题 
将分为三个部分 
首先讨论线性工作范围 
对放大器驱动电路的约束条件 
然后考虑放大器的共模范围和输出摆幅 
对 SAR 型 ADC 的性能影响 
并且探讨一下新的放大器技术 
如何消除共模和输出摆幅的限制 
最后关于轨对轨放大器的使用 
和交越失真的注意事项 
首先我们看一下 
单端输入 SAR 型 ADC 的输入范围约束 
有两个范围会经常看到 
一个是满量程输入范围 
另一个是绝对输入最大值 
满量程范围和基准电压是相关的 
对于 ADS7042 这颗器件 
基准电压和 AVDD 是相同的 
为 3.3V 
输入范围是正相端 AIN_P 
减去负相端 AIN_M 得到 
负相输入端的范围很窄 
只有 ±100mV 
改变负相输入端的电压 
输入电压的范围会随之改变相应的值 
所以对于这颗 ADC 来说 
通常的输入范围是 0 到 3.3V 
当然也可以通过调节负相端输入电压 
来调节输入范围 
绝对输入最大值代表的是 
可以加载到 ADC 的最大电压 
以保证 ADC 不会被损坏 
尤其要注意的是 
如果运放的供电电压 
超过了 ADC 的绝对输入最大值 
是有可能损坏 ADC 的 
在这个例子里面 
如果 AVDD 为 3.3V 的话 
那么绝对最大输入范围 
就是 -0.3V 到 3.6V 
低于 -0.3V 或者高于 3.6V 的输入电压 
都有可能损坏这个器件 
注意到这里的放大器供电电压 
是 0 到 3.3V 的 
没有超过绝对最大值 
所以在这里 ADC 是安全的 
放大器的线性输出范围 
比 ADC 的满量程范围更窄 
这会导致我们浪费了一些 
数据转换器的输入范围 
如果要使用同样的放大器 
来实现满量程的 ADC 输入范围 
可以调节放大器的供电电压来实现 
例如将放大器的供电电压 
调整为 -0.2V 到 3.5V 
则放大器的信息输入范围 
变成 -0.1V 到 3.4V 
这个范围比 ADC 的量程稍宽一点 
因此可以利用 ADC 的满量程 
但是注意到改变放大器的供电电压 
不能超过 ADC 的绝对最大值 
这里 ADC 绝对最大值是 -0.3 到 3.6 
所以不会损坏 ADC 
改变运放供电电压的方法 
可以解决范围的问题 
但是需要增加额外的电源芯片 
对于 -0.2V 这种不常规的电压 
还需要额外的特殊器件 
LM7795 就是专门设计给这种应用场合的 
电荷泵用于产生小的负电压 
由于是开关电容器件 
所以需要考虑足够的滤波电容 
以降低噪声 
我们再看一个不一样的例子 
使用 OPA625 作为单端输入 
前面的例子使用的是轨对轨的放大器 
所以输入范围没有共模电压的限制 
然后 OPA625 为非轨对轨放大器 
输入共模范围限制 
比电源电压低了 1.15V 的区间了 
通过计算 
如果使 用OPA625 作为驱动的话 
最坏情况变成了 0.15V 到 2.15V 
由线性输入范围和共模范围共同决定 
在下一页幻灯片中 
我们将讨论如何避免共模限制