为SAR转换器输入充电

在使用运放驱动AD时，中间要加一个一阶无源低通电路，其中电容为什么要使用银云母或COG这种类型的电容？而像X7R，Z5U这样有电压频率“记忆”效应的电容，会降低ADC的总谐波失真？

Bruce Wei：

实际设计中并没有这样的要求，大多数设计中都是采用普通的瓷片电容MLCC。特殊材质的电容都是在某些方面更为接近理想电容。

tr tr：

回复 Bruce Wei:

书上说这些电容能为AD的采样电容停供稳定的电压和频率特性能啊

Bruce Wei：

回复 tr tr:

建议楼主提供参考文献原文或者链接。

Nick Dai：

COG电容器的容量几乎随温度没有变化，X7R电容器的容量在额定工作温度范围变化12%以下，Y5V电容器的容量在额定工作温度范围内变化70%以上。这些特性会影响滤波器在高温或低温时性能变差。

但在实际应用中，大家很少注意这方面器件的选取，在设计的过程中出于成本或物料的考虑有时也无法完全遵循这些要求。

tr tr：

回复 Bruce Wei:

德州仪器高性能单片机和模拟器件在高校中的应用和选型指南   黄争编 261页

Andrew Wu：

回复 tr tr:

这里有一份有关电容的总结，希望对您有所帮助。在选择SAR ADC 输入充电电容时，理论上应该选择容量随频率、温度、电压变化较小的COG电容。

Wayne Xu：

这个问题的根本原理是这样的，由于像X7R和Z5U这样的电容的容值会随着加在他上面的电压变化而变化。因此这个电容值可表示为C=C0(1+KV)。其中V是加在上面的电压，K就是电容的电压相关系数。由于ADC的输入电压是变化的，如果采用X7R电容，则电容值会随着电压发生变化。这就进一步引起给这个电容充放电的电流也会随着电压发生变化。当这个不稳定的电流流过ADC的输入端时，会在输入端阻抗上形成误差电压。这个随电压变化的电流会使得这个误差电压的随输入电压发生变化。当输入信号是正弦波时，这个误差电压会包含谐波成份。

因此一些资料上，会推荐使用稳定性高的电容，如云母的，或COG的电容。像X7R和Z5U电容，其容值不只与电压有关，还会随频率的变化而变化。可能还会有其他影响斯稳定的因素。

有文献上做了相关仿真。从仿真结果看云母电容和C0G电容，在电压变化和频率变化时，引起的THD恶化最小