如何使用LTspice模拟 SAR ADC 模拟输入？

模拟放大器和 ADC 之间的接口会在建立时间和噪声性能之间进行一些有趣的权衡。对此类模拟进行试验有助于直观地了解滤波器设计如何影响这些性能方面。
全差分 SAR ADC 的模拟输入可以建模为驱动电路上的开关电容器负载，如图 2 中所示的等效形式。所示值来自 LTC2378-20 20 位、1Msps、低功率 SAR ADC，但可以很容易修改以代表其他 ADC。在采集阶段，每个输入从采样 CDAC 获得大约 45pF (CIN) 与来自采样开关的导通电阻的 40Ω (RON) 串联。在此阶段为 CIN 电容器充电时，输入会产生电流尖峰。在随后的转换阶段，模拟输入只吸收很小的泄漏电流，电容器完全放电。这种 ADC 模拟输入建模突出了将放大器耦合到 SAR ADC（例如 LTC2378-20）的最大挑战之一；






图 2. SAR ADC 模拟输入的等效电路。

该等效电路的仿真原理图如图 3 所示。低功率 LTC6362 差分运算放大器被配置为将单端输入信号转换为全差分输出，以驱动 LTC2378-20。为简化仿真，不包括输入 ESD 保护二极管。两个 45pF 输入电容器（C1 和 C2）通过电压控制开关（S1 和 S2）充电，这些开关由具有 40Ω 导通电阻的 SW 模型声明定义。这些开关由一个持续时间为 312ns、周期为 1µs 的脉冲电压源驱动，以模拟 LTC2378-20 SAR ADC 在 1Msps 的采集时间。为了使采样电容器为下一个采集阶段做好准备，理想化行为逆变器 (A1) 用于打开第二组开关（S3 和 S4），使电容器放电。






图 3. SAR ADC 模拟输入等效电路的仿真原理图。

放大器和 ADC 之间的 RC 滤波器网络有多种用途。首先，滤波器网络减少了进入 ADC 的宽带噪声量。其次，电容器充当电荷储存器，以吸收来自 ADC 内部采样电容器的电荷反冲。在每个转换周期之后，已放电的采样电容器 (45pF) 重新连接到放大器电路。通过在 ADC 输入端放置一个更大的储能电容，这些采样电容引起的电压偏移会降低。然而，宽带噪声和建立时间性能之间存在权衡。当采样电容器连接到放大器电路（采集时间）时，RC 网络应完全稳定在 ADC 的分辨率范围内。在滤波器网络中使用过多的储存电容会使该稳定时间增加，超出可接受的限制。

为啥看不到图呀