使用IC采样保持放大器( 三 )

在±10V信号范围内， S/H非线性典型值为0.001%至0.01% 。显然，为了保持系统性能， S/H非线性必须优于使用的模数转换器所确立的整体非线性。对于S/H非线性，可以遵循一个很好的法则：数值应比转换器的基本分辨率高一个数量级。例如， 0.01%或更好的S/H非线性度与10位转换器配合使用。注意，用户可能需要根据S/H的共模抑制比(CMRR)计算非线性，例如80dBCMRR相当于0.01%的非线性。
偏移是指S/H输入接地时输入和输出之间的直流偏移。通常通过可选的微调电位计将其调节至零。典型的直流偏置规格为±2mV或以下。对于S/H应用，自身的纯偏移不是问题，因为在系统整体校准过程中，始终可以将其调节至零。也可以进行模数转换器微调校准时，以手动方式或通过软件完成。
失调温度漂移则是另一回事，因为很难将其与实际信号区分开来。除非包含自稳零校准周期，否则S/H失调漂移误差分量无法降低，会随着温度变化产生误差。 S/H漂移的典型值为1至10μV/°C ，无论是要求更高的精度，还是需要广泛的温度范围，此误差都属于严重误差。
S/H失调电压也会随电源电压而变化，这一点也应该说明。通常，电源抑制约为80dB或100μV/V 。对于调节良好的电源或使用自动校准周期时，此参数通常不太重要。
建立时间适用于输入电压快速变化的采样模式。跟踪输入信号时， S/H受到动态限制，这与其他运算放大器配置类似。
建立时间由压摆率和小信号带宽决定，如果步长大幅变化，压摆率是主因。典型压摆率为5至10V/μs ，建立时间为5-10μs 。正如采集时间部分所述，确切规格很大程度上取决于保持电容。
【使用IC采样保持放大器】采样保持转换误差
孔径时间或孔径延迟是指发出保持命令到实际打开S/H开关经过的时间。对于快速变化的输入电压，在确定实际保持电压的过程中会产生误差。由此产生的电压误差将等于有效孔径时间间隔内输入电压的变化。
图3大体显示了与孔径时间相关的误差，图3a显示孔径延迟如何在保持电压内产生误差。对于快速变化的输入电压，在开关从开启到关闭期间， S/H电压以接近1/2LSB的幅度变化。

图3a.与孔径相关的时间/电压误差。模拟输入/输出（顶部），采样/保持驱动（底部）。
作为孔径时间影响的一般示例，考虑变化速率（信号斜率）为1V/μs ，以10ns孔径时间采样的输入信号。由于与孔径时间相关的dV/dt误差，这会产生10mV采样误差。
这种误差通常很严重。有效孔径延迟可以通过按照标称孔径延迟时长提前在系统中执行保持命令来补偿，但这并非全部误差。
去除标称孔径延迟之后，剩余的误差称为孔径抖动（或不确定性），它具有高信号斜率输入，是真正限制S/H采样误差的因素。孔径抖动是指样本与样本之间的实际S/H开关时序的净变化量。这种抖动对孔径时间相关误差产生最终限制。对于1v/μs压摆率示例， 1ns孔径抖动会导致±1mV电压不确定性。
可以通过图形显示极限孔径时间和由此产生的允许满量程电平正弦波输入频率之间的一般关系。如图3b所示。此图基于最大（满量程）正弦波输入频率，其误差不超过1/2LSB 。此频率fmax的计算公式如下：

图3b.各种孔径时间和分辨率下的最大满量程输入正弦波频率(fmax)