MT-090：采样保持放大器

采样保持放大器或SHA是大部分数据采集系统的关键组成部分，它捕捉模拟信号并在某些操作(最常见的是模数转换)中保持信号不变。SHA对相关电路的要求非常高，电容和印刷电路板等普通组件的某些特性可能会意想不到地降低SHA性能。MT-090指南采样保持放大器引言和历史回顾采样保持放大器或SHA是大部分数据采集系统的关键组成部分，它捕捉模拟信号并在某些操作(最常见的是模数转换)中保持信号不变。SHA对相关电路的要求非常高，电容和印刷电路板等普通组件的某些特性可能会意想不到地降低SHA性能。当SHA配合ADC使用时(外置或内置)，SHA性能对该组合的整体动态性能至关重要，在确定系统的SFDR、SNR等参数方面起着重要作用。虽然今天的SHA功能已经集成到采样ADC中，但了解其基本工作原理对于了解ADC动态性能十分重要。当采样保持器处于采样(或跟踪)模式时，输出跟随输入而变化，二者之间仅存在很小的电压偏差。但也有输出在采样模式下不完全跟随输入的SHA，其输出仅在保持期间是精确的(如AD684、AD781和AD783)。本文不考虑这种情况。严格来说，具有良好跟踪性能的采样保持器应被称为跟踪保持电路，但在实际应用中，这些术语可以互换使用。SHA的最常见应用是在数据转换期间将ADC的输入保持为恒定值。对于许多(但不是全部)类型的ADC，为避免转换过程被破坏，转换期间输入的变化不得大于1LSB，这就对此类ADC设置了非常低的输入频率限值，或者要求采用SHA以保持每次转换期间的输入不变。回顾历史，一个有趣的事实是：A.H.Reeves在其著名的PCM专利(1939，参考文献1)中描述了一个5位6kSPS计数ADC，模拟输