电路功用与优势
图1所示电路是一个完好的模仿前端，它运用一个16位差分输入PulSAR® ADC对±10 V工业级信号进行数字转化。该电路仅运用两个模仿器材，来供给一路具有高共模按捺（CMR）功用的高阻抗外表放大器输入、电平转化、衰减和差分转化功用。因为具有高集成度，该电路可节约印刷电路板空间，为常见的工业运用供给高性价比解决方案。
在进程操控和工业自动化体系中，典型的信号电平最高可达±10 V。而来自热电偶和称重传感器等传感器的信号输入则较小，因而常常会遇到大共模电压摆幅，这就需求灵敏的模仿输入，它能以高共模按捺功用处理大小差分信号，一起具有高阻抗输入。
图1. 合适工业进程操控运用的高功用模仿前端（原理示意图：一切衔接和去耦均未显现）
用现代低压ADC处理工业级信号时，有必要进行衰减和电平转化。此外，全差分输入ADC具有以下优势：杰出的共模按捺功用，更少的二阶失真产品，以及简化的直流调整算法。因而，工业信号需求通过进一步调度才能与差分输入ADC正确接口。
图1所示电路是一个完好且具有高集成度的模仿前端工业级信号调度器，仅运用两个有源器材来驱动差分输入16位PulSAR ADC AD7687 ：精细外表放大器（片内集成两个辅佐运算放大器） AD8295 precision in-amp （with two on-chip auxiliary op amps） 和电平转化器/ADC驱动器AD8275 。低噪声2.5V XFET®基准电压源 ADR431 为ADC供给基准电压。
AD8295是一款精细外表放大器，片内集成两个非专用信号处理放大器和两个精细匹配的20 kΩ电阻，选用4 mm &TImes; 4 mm封装。
AD8275是一款G = 0.2差动放大器，能够用来衰减±10 V工业信号，衰减后的信号能够与单电源低压ADC轻松接口。AD8275在该电路中履行衰减和电平转化功用，能够坚持杰出的CMR，无需任何外部元件。
AD7687是一款16位逐次迫临型ADC，选用2.3 V至5.5 V的单电源供电。它选用差分输入，具有杰出的CMR，而且能够简化SAR ADC的运用。
电路描绘
该电路由用作模仿前端电路的AD8295和AD8275、ADC AD7687以及基准电压源ADR431组成，只需少数外部元件进行去耦等。
外表放大器（集成于 AD8295）
AD8295中集成的外表放大器（IA）的工作条件设置为1倍的增益。假如运用需求更高的增益，能够添加一个恰当的外部增益电阻。AD8295的电源为±15 V，彻底支撑±10 V工业输入信号电平。外表放大器的基准电压引脚接地，因而AD8295的输出以地为基准。
差动放大器/衰减器（ AD8275）
AD8295外表放大器输出单端信号，最大起伏为±10 V。有必要将该信号衰减并转化到恰当的电平，以便驱动AD7687 ADC。假如在AD8295的输出端直接运用一个简略的阻性电平衰减器级，将无法供给差分输出来驱动ADC。AD8275 （G = 0.2）电平转化器是一个差动放大器，内置精细激光调整匹配薄膜电阻，可保证低增益差错、低增益漂移（最大1 ppm/°C）和高共模按捺（80 dB）特性。AD8275具有+3.3 V至+15 V的宽电源电压规模，选用+5 V单电源供电时，输入电压规模宽达−12.3 V至+12 V。
图1所示电路运用一个平衡差动放大器，它由AD8275 （U2）和AD8295中的一个非专用运放（U1-C）组成。此运放（U1-C）用于回转AD8275的正输出（然后供给互补的负输出），而且驱动 AD8275的REF1和REF2引脚。差分输出的输出共模电压（VCOM = 1.25 V）由衔接到2.5 V基准电压源的10 kΩ外部电阻分压器发生，而且运用于U1-C的同相输入。描绘电路操作的方程式如下：
VOUTP + VOUTN = 2 &TImes; VCOM
VOUTP = VOUTN + 0.2 &TImes; VIN
VOUTP = VCOM + 0.1 &TImes; VIN
VOUTN = VCOM − 0.1 × VIN
依据以上方程式，关于±10 V输入电压，ADC的各输入电压（VOPTP和VOUTN）摆幅为0.25 V至2.25 V，互相180°反相，共模电压为1.25 V。因而，差分信号运用ADC可用差分输入规模5 V中的4 V。
ADR431是2.5 V XFET系列基准电压源，具有低噪声、高精度和低温度漂移功用。ADR431驱动电阻分压器和AD7687 ADC的基准电压输入。ADR431输出由AD8295中的另一个非专用运放（U1-B）缓冲，而且驱动AD7687的电源（VDD）。由两个33 Ω电阻和一个1.5 nF%&&&&&%组成的一个单极点RC滤波器充任AD7687的3 MHz截止抗混叠和降噪滤波器。
布局布线考虑
该电路或任何高速/高分辨率电路的功用都高度依赖于恰当的PCB布局，包含但不限于电源旁路、信号路由以及恰当的电源层和接地层。有关PCB布局的概况，请拜见攻略 Tutorial MT-031、 MT-101和“高速印刷电路板布局有用攻略”一文。
图2. Kaiser窗口（参数 = 20）、20 kHz输入、250 kSPS采样速率下的FFT
体系功用
沟通功用在体系级进行测验，AD7687的采样速率为250 kSPS。图2所示为5 V p-p 20 kHz输入时的FFT测验成果。图3所示为10 V DC输入时的ADC输出直方图。
评价软件发生的成果如下：
SNR = 85.531 dBFS （不含谐波）
信纳比（SINAD） = 81.432 dBFS.
SFDR = 77.403 dBFS.
THD = –76.479 dBFS
图3. 10 V DC输入时的直方图，15，000个样本
