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            低壓差(LDO)穩(wěn)壓器與ADC電源接口

            作者: 時間:2016-12-06 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

            考慮到目前可用ADC的采樣速度以及典型ADC內(nèi)部的眾多不同電壓和時鐘域,一般建議把不同電源輸入分開。 讓不同電源輸入分屬不同的域,電源之間的串?dāng)_便可降至最低,噪聲將更難以跨越不同的域,避免蠕升并造成ADC性能問題。 如果無法將其放在不同的域上,至少應(yīng)使用鐵氧體磁珠等元件,在不同電源域之間提供一定的隔離。 分別驅(qū)動不同電源輸入的一種方法是使用低壓差(LDO)穩(wěn)壓器。 實例如下面的圖1所示。

            本文引用地址:http://www.biyoush.com/article/201612/326869.htm

            Figure 1

            圖1

            用不同的LDO驅(qū)動不同的ADC電源

            LDO通常是最安全的電源類型,驅(qū)動ADC電源輸入的風(fēng)險也最小。 一般而言,LDO的噪聲非常低,電源抑制比(PSRR)則很高。 低壓差通常意味著,LDO的輸入電源可以低到僅比LDO的輸出電壓高出數(shù)百毫伏。 例如,ADP1741 2A LDO的裕量小至400 mV(Vin必須比Vout高出400 mV)。 對于典型ADC的1.8 V供電軌,這意味著LDO的效率約為Vout/Vin = 1.8/2.2 = 81.8%。

            這在任何意義上說都不是低效率,但大家會發(fā)現(xiàn),可以使用更高效率的器件來驅(qū)動ADC電源輸入。 然而,這些器件的高效率不是憑空獲得的。 剛才說過,LDO的兩個主要優(yōu)勢是低噪聲和高PSRR。 其它器件通常是用噪聲來換取效率。

            對于ADP1741,輸出電壓為2.5 V時,10 Hz到100 kHz范圍的輸出噪聲典型值為65 μVrms。 下面通過一個例子說明這種噪聲貢獻(xiàn)的影響。 一個14位250 MSPS ADC的滿量程輸入為2.0 Vpp,SNR為70 dB,噪底為20 nVrms/rt-Hz。 在第一奈奎斯特區(qū),ADC噪聲將是223.61 μVrms (20 nVrms/rt-Hz * sqrt(250 MHz/2))。 這種情況下,ADP1741輸出噪聲遠(yuǎn)低于ADC噪聲。 此外,ADC的PSRR(典型值為60 dB)會將ADP1741噪聲從65 μVrms進(jìn)一步降低至65 nVrms (65 μVrms X 1 mV/V)。 這樣便很容易明白為什么LDO是驅(qū)動電源輸入的出色選擇。 它對ADC噪聲幾乎無影響。

            但是,這是有代價的。 使用LDO的一個明顯缺點是其潛在的功耗。 例如,假設(shè)上例中的14位ADC是一個四通道器件,總功耗為2 W,其中1 W是AVDD電源所需。 本例中,LDO的輸入電源受到限制,我們只有6 V輸入可用來驅(qū)動1.8V AVDD電源。 這意味著,ADP1741將需要消耗大約(6 V – 1.8 V)/1800 mA = 2.33 W的功率。 ADP1741的最高結(jié)溫(Tj)將被推高至TA + Pd X Θja = 85°C + (2.33 W X 42°C/W) = 183°C,超過LDO的150°C最大額定值。

            當(dāng)然,這是一個極端例子,但它說明了需要為LDO提供低輸入電壓的重要性。 這可能導(dǎo)致需要使用多個LDO來將電壓從較高輸入供電軌降低至ADC所需的較低輸入供電軌。



            關(guān)鍵詞: 低壓差穩(wěn)壓

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