简介
计算开关或多路复用器建立时间的基本方法是计算器件的RC(即,Ron * Cd),并乘以所需系统精度的时间常数数量,再加上开关或多路复用器的开关定时Ton、Toff或Ttransition。
建立时间 = 开关定时 + (Ron * CD * 时间常数数量)
其中:
- Ron为开关导通电阻
- CD为开关漏极电容
- 时间常数数量 = -ln(%误差100)
建立时间可以计算是因为响应是开关和电路电阻与电容的函数。可以假设这是一个单极点系统,并计算建立目标系统精度所需时间常数的数量。
开关传递函数如下图所示,该显示典型应用设置中的单开关通道和在开关期间生效的关键参数。
导通状态下RC计算:
时间常数数量推导:
多路复用器建立时间的计算方式与开关相同,不同之处在于前者使用多路复用转换时间,而开关使用的是Ton/Toff。
开关建立时间计算公式如下:
Tsettle mux = Ttransition + [(Ron * Rload/(Ron + Rload)) * (Cload + Cd) * 时间常数数量]
设计实例: ADG1208建立10位精度所需的建立时间。
Tsettle mux = Ttransition + [(Ron * Rload/(Ron + Rload)) * (Cload + Cd) * 时间常数数量]
其中,使用±15V电源供电的典型数据手册规格如下:
Ron = 120Ω
Cd(off)= 6pF
Rload = 1KΩ
Claod = 5pF
所以
Tsettle mux = 80ns + [(120 * 1000/120 +1000) *(5pF +6pF) * (6.93)]
= 80ns + 8.2ns
= 88ns
多路复用器的最大采样频率计算公式如下:
fs = 1 / [(Tsettle mux) * (通道数)]。其中,Tsettle mux采用开关建立时间计算公式。
因此对于ADG1208,其中Tsettle mux = 88ns ,通道数为8.
由此得出最大采样速率:fs = 1 / (88ns *8) = 1.4MSPS