講解開(kāi)關(guān)電源是如何對(duì)ADC的性能產(chǎn)生影響
工程師一般認(rèn)為開(kāi)關(guān)電源會(huì)降低ADC的功能，因此一般情愿選用低壓差（LDO）線性穩(wěn)壓器，而不運(yùn)用開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器，但這種知道并非完全準(zhǔn)確。LDO具有較低的紋波和噪聲目標(biāo)，但近來(lái)的研究標(biāo)明，高效的開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器也可用于一些轉(zhuǎn)換器規(guī)劃中，條件是規(guī)劃師對(duì)電路拓?fù)溆袠O好的理解，運(yùn)用一些實(shí)用技巧，一起采納一些必要的防范辦法。
首先是挑選轉(zhuǎn)換器，然后挑選準(zhǔn)確的開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器，并不是任何開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器都可以運(yùn)用。從數(shù)據(jù)手冊(cè)上查閱開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器的噪聲和紋波目標(biāo)，以及開(kāi)關(guān)頻率。典型的開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器在100kHz帶寬規(guī)模內(nèi)大概有10μV rms的噪聲。假定它們都是白噪聲，那么有關(guān)頻帶內(nèi)的噪聲密度相當(dāng)于31.6 nVrms/rt-Hz。
其次，要查閱轉(zhuǎn)換器的電源按捺（PSR）目標(biāo)，以了解因?yàn)殡娫丛肼晫?dǎo)致的轉(zhuǎn)換器功能降低的要害點(diǎn)。大多數(shù)高速轉(zhuǎn)換器在榜首奈奎斯特區(qū)內(nèi)的PSR典型值為60dB（1mV/V）。
在運(yùn)用具有2Vpp滿量程輸入規(guī)模、78dB信噪比和125 MSPS采樣速率的16位ADC時(shí)，本底噪聲為11.26 nVrms。不論噪聲源自何處，都必須低于這個(gè)值，這么才干不影響轉(zhuǎn)換器的功能。在榜首奈奎斯特區(qū)fs/2，轉(zhuǎn)換器噪聲等于89.02μVrms（11.26 nVrms/rt-Hz）×sqrt（125 MHz/2）。雖然開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器的噪聲（31.6 nv/rt-Hz）高過(guò)這個(gè)轉(zhuǎn)換器噪聲的兩倍，但留意轉(zhuǎn)換器還有60dB的PSRR，它能將開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器的噪聲按捺到31.6 pV/rt-Hz （31.6 nV/rt-Hz × 1 mV/V）。這個(gè)噪聲比轉(zhuǎn)換器的本底噪聲要小得多，因此開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器的噪聲不會(huì)降低轉(zhuǎn)換器功能。
別的，電源濾波、接地和布線也很主要。在ADC電源引腳處添加0.1 μF電容，可以使噪聲降低到比上面的計(jì)算結(jié)果還要小。在電源輸出端添加一個(gè)簡(jiǎn)略的LC濾波器也可行，但級(jí)聯(lián)的濾波器能將開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器噪聲按捺得更多。眾所周知，濾波器每添加一級(jí)就能獲得約20dB/10倍頻程的噪聲按捺作用。嚴(yán)密疊層的電源和地平面（距離<4mil）可認(rèn)為PCB規(guī)劃添加固有的高頻去耦作用。最終，良好的物理區(qū)分是要害，盡量使敏感的模仿電路遠(yuǎn)離開(kāi)關(guān)電路。
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