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為了穩(wěn)定到 16 位，簡(jiǎn)單的 RC 需要大約 14 個(gè)時(shí)間常數(shù)，就 20Msps 而言，這會(huì)導(dǎo)致大約 90MHz 的帶寬。隨著穩(wěn)定過(guò)程的發(fā)生，放大器由于采樣，會(huì)受到一定程度的干擾，這意味著，簡(jiǎn)單后置濾波器的帶寬必須擴(kuò)展至 130MHz 至 150MHz，以給放大器留出一定的穩(wěn)定時(shí)間來(lái)響應(yīng)這個(gè)干擾。不幸的是，這將使得在放大器的峰值頻率區(qū)域有噪聲通過(guò)。更高階濾波器也許能從之前的奈奎斯特 (Nyquist) 區(qū)更顯著地降低噪聲影響，但是未必會(huì)非�？焖俚胤�(wěn)定。

本文描述的電路可以驅(qū)動(dòng)具備 84.1dB SNR、采用 17pF 采樣電容器的 25Msps LTC2270 系列。在 20Msps 及更低采樣率時(shí)，阻抗可以提高，功耗可以降低。例如，采樣率高于 30Msps 時(shí)，需要一種更常用的、包括一個(gè)快速緩沖器的拓?fù)�，其后跟著一個(gè) LTC6409 這樣的差分放大器。在這種情況下，也可以使用 LTC6404-1。

幾乎無(wú)噪聲的解決方案

圖 1 中的電路是我們建議的一個(gè)驅(qū)動(dòng)電路，該電路采用 LTC2270 系列，幾乎不產(chǎn)生 SNR 損耗，但是在 25Msps 時(shí)，可能在 1 個(gè)像素時(shí)間內(nèi)穩(wěn)定到 16 位。–84.0dB 的噪聲(所有噪聲都包括在內(nèi))可能導(dǎo)致這樣的結(jié)果：該電路未必會(huì)在一次計(jì)數(shù)時(shí)間內(nèi)穩(wěn)定，但是平均多個(gè)幀后，可以穩(wěn)定到 16 位。

圖 1：幾乎無(wú)噪聲的電路，用于連接 CCD 和高性能 ADC

緩沖放大器 (U2) 是一款電流反饋放大器，實(shí)際上用作射極跟隨器。盡管功率是從輸出提供的，但是大量的輸出電流通過(guò) R16 獲取，所以看起來(lái)電流似乎來(lái)自射極。

因?yàn)榕c反饋網(wǎng)絡(luò)相比，向負(fù)輸入看進(jìn)去的阻抗較低，所以輸出噪聲在負(fù)輸入端被衰減了，因此，負(fù)輸入噪聲電流沒(méi)有很大貢獻(xiàn)。盡管當(dāng)用作單位增益緩沖器時(shí)，這款放大器的電壓噪聲規(guī)格為 4.5nV/√Hz，但是，在電阻值最小的反饋電阻器中的負(fù)輸入噪聲電流會(huì)產(chǎn)生 10.1nV/√Hz 噪聲。不過(guò)，在這種類(lèi)似射極-跟隨器的工作模式下，電壓噪聲結(jié)果為 1.5nV/√Hz 至 2nV/√Hz 量級(jí)。

該放大器附近有一個(gè)反饋環(huán)路，這個(gè)放大器加上了一個(gè) 400Ω 的最小值反饋電阻器。不過(guò)在低頻時(shí)，400Ω 反饋?zhàn)杩古c R23 并聯(lián)，以減小輸出端所需的偏移。但是在高頻時(shí)，所需的反饋電阻為最小 400Ω。

通過(guò) R24 從輸出吸取少量輸出功率，這只是為了減小輸出所需產(chǎn)生的偏移。不過(guò)在很多情況下，這也許不是必需的，例如，在視頻信號(hào)為 0V 至 4V 或更小的情況時(shí)。

為防將來(lái) U2 是一個(gè)差分放大器，已經(jīng)針對(duì) R24 做了一些準(zhǔn)備，在 U2 是差分放大器的情況下，從輸出吸取功率是切合實(shí)際的。還有幾種可能的、取決于所需轉(zhuǎn)換率的可替換方案。低噪聲、快速穩(wěn)定的 FET 放大器有可能在單電源情況下使用。在使用軌至軌放大器時(shí)，正軌可能必須是 6V，以避免穿過(guò)兩個(gè)輸入級(jí)之間的過(guò)渡區(qū)，這個(gè)區(qū)域會(huì)引起失真。如果采用了 LT1395，那么在打算接收 0V 至 5V 信號(hào)時(shí)，VCC 必須是 7.5V 至 8V，VSS 必須是 –2V。

如果不需要在像素之間的滿(mǎn)標(biāo)度階躍期間穩(wěn)定，那么也可以使用 LT6252 等更低功率的放大器。不過(guò)，不良像素會(huì)滲入其后的像素中。時(shí)鐘饋通的存在和實(shí)際可得到的穩(wěn)定時(shí)間有可能限制放大器的選擇。

第二個(gè)放大器也是 LT1395，但是請(qǐng)注意，這個(gè)放大器不可能是雙通道 LTC1396，除非應(yīng)用會(huì)涉及以地電位為中心的信號(hào)。第二級(jí)必須用 5V 和 –5V 工作，以吸收電流，并執(zhí)行從大約 2.5V 共模至 0.9V 共模的電平移位，以及通過(guò)根據(jù)控制共模提供差分驅(qū)動(dòng)。假定放大器周?chē)�的網(wǎng)絡(luò)是完全對(duì)稱(chēng)的，那么這個(gè)放大器引起的噪聲和失真大部分被 ADC 的 CMRR 抑制了，因?yàn)檫@影響僅體現(xiàn)在共模信號(hào)上。