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www designelektronik de DESIGN&ELEKTRONIK 13 2020 39 ■ Vorstellung des LTC6655LN Angesichts der Kompromisse zwischen dem passiven RC-Tiefpass und dem aktiven Tiefpass empfiehlt es sich ein solches Filter vor dem integrierten rauscharmen Puffer der Spannungsreferenz zu platzieren Bild 10 Dadurch reduziert sich nicht nur die Grundfläche auf der Leiterplatte auch die Reaktion des Spannungsreferenzpuffers wird nicht behindert Mithilfe eines Spannungsreferenzpuffers mit schnellem Einschwingverhalten hoher Eingangsimpedanz und der Fähigkeit Strom aufzunehmen und abzugeben lässt sich eine schlechte Lastausregelung kompensieren die Gleichstromgenauigkeit aufrechterhalten und das Transientenverhalten verbessern Der LTC6655LN nutzt die Vorteile dieser Architektur Er besitzt einen Pin zur Ausgangsdatenrate SPS Vollausschlag für den Dynamikbereich des ADCs dB Dynamikbereich des ungefilterten LTC6655 dB Dynamikbereich des passiv gefilterten LTC6655LN dB Dynamikbereich des aktiv gefilterten LTC6655 dB Unterschied im Dynamikbereich dB passiv gefilterter LTC6655LN zu ungefiltertem LTC6655 Unterschied im Dynamikbereich dB aktiv gefilterter LTC6655 zu ungefiltertem LTC6655 10 000 135 40 126 88 132 22 134 65 5 33 7 77 5000 138 41 129 14 135 08 137 37 5 94 8 23 2500 140 82 132 91 137 23 139 86 4 32 6 95 1000 144 43 136 50 140 11 142 42 3 61 5 92 500 148 65 137 55 141 95 144 37 4 40 6 83 200 152 86 139 83 144 15 147 40 4 32 7 57 100 156 47 143 32 145 82 150 49 2 49 7 17 59 96 157 08 143 66 147 31 151 71 3 65 8 05 49 96 159 48 146 58 148 43 151 72 1 85 5 14 20 162 49 149 51 149 56 152 26 0 06 2 76 10 163 70 149 58 149 72 152 26 0 14 2 68 5 165 50 150 07 150 25 152 26 0 18 2 19 Tabelle 5 Übersicht und Vergleich der verschiedenen Dynamikbereiche Rauschunterdrückung um das Breitbandrauschen zu reduzieren sowie einen integrierten Ausgangspuffer Auch enthält er einen internen Widerstand R3 und kann mithilfe eines externen Kondensators am Rauschunterdrückungsanschluss NR zu einem Tiefpassfilter kombiniert werden Bei der Architektur des LTC6655LN kann der Benutzer die Eckfrequenz des Tiefpassfilters entsprechend seinen Systemanforderungen konfigurieren Tabelle 2 Der passive RC-Tiefpass im LTC6655LN wird an den nicht invertierenden Pin des Puffers angeschlossen den empfindlichsten Anschluss dieses Bauelements Bei der Auswahl eines externen Kondensators ist Vorsicht geboten denn ein Kriechstrom durch den Widerstand R3 muss verhindert werden um die Gleichstromgenauigkeit nicht zu beeinträchtigen Außerdem verlaufen die Schwankungen von Rund Cnicht synchron zueinander sodass sich die RC-Zeitkonstante und die Eckfrequenz aufgrund von Prozess-Spannungsund Temperaturschwankungen ändern können Eine Spannungsreferenz wie der LTC6655LN mit integriertem Tiefpass vereinfacht das Design von Rauschfiltern und eliminiert den externen Puffer um die Spannungsreferenzschaltung des ADCs zu speisen ■ Aufbau der Testschaltung Um die Leistungsfähigkeit des LTC6655LN einerseits mit passivem RC-Tiefpass und andererseits mit aktiven Tiefpass zu vergleichen kam der hochpräzise Analog-Digital-Wandler AD7177-2 zum Einsatz Bei dem AD7177-2 handelt es sich um einen zweibzw vierkanaligen Sigma-DeltaWandler mit einer Auflösung von 32 Bit für Bild 11 Blockschaltbild des aktiven Tiefpasses