開(kāi)關(guān)電源會(huì)是否影響ADC的性能
工程師一般認(rèn)為開(kāi)關(guān)電源會(huì)降低ADC的性能,因此通常愿意選用低壓差(LDO)線性穩(wěn)壓器,而不使用開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器,但這種認(rèn)識(shí)并非完全正確。LDO具有較低的紋波和噪聲指標(biāo),但最近的研究表明,高效的開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器也可用于一些轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)中,前提是設(shè)計(jì)師對(duì)電路拓?fù)溆泻芎玫睦斫猓\(yùn)用一些實(shí)用技巧,同時(shí)采取一些必要的防范措施。
1 要查閱轉(zhuǎn)換器的電源抑制(PSR)指標(biāo),以了解由于電源噪聲引起的轉(zhuǎn)換器性能下降的關(guān)鍵點(diǎn)。大多數(shù)高速轉(zhuǎn)換器在第一奈奎斯特區(qū)內(nèi)的PSR典型值為60dB(1mV/V)。
2 電源濾波、接地和布線也很重要。在ACDC電源引腳處增加0.1μF電容,可以使噪聲降低到比上面的計(jì)算結(jié)果還要小。在模塊電源輸出端增加一個(gè)簡(jiǎn)單的LC濾波器也可行,但級(jí)聯(lián)的濾波器能將開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器噪聲抑制得更多。眾所周知,濾波器每增加一級(jí)就能獲得約20dB/10倍頻程的噪聲抑制效果。
3 選擇轉(zhuǎn)換器,然后選擇正確的開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器,并不是任何開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器都可以使用。從數(shù)據(jù)手冊(cè)上查閱開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器的噪聲和紋波指標(biāo),以及開(kāi)關(guān)頻率。典型的開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器在100kHz帶寬范圍內(nèi)大概有10μVrms的噪聲。假設(shè)它們都是白噪聲,那么有關(guān)頻帶內(nèi)的噪聲密度相當(dāng)于31.6nVrms/rt-Hz。