高速ADC电源设计:关键测试与测量方法解析
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更新于2024-08-06
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"高速ADC电源设计的关键在于理解其对噪声的敏感性,尤其是在追求高分辨率时。设计人员需要关注电源这一常被忽视的噪声源,因为ADC的每个输入,包括电源输入,都会影响其性能。在当今电子设计趋势中,低功耗、高效能和绿色环保的要求使得电源设计更具挑战性。虽然数据手册通常推荐使用线性电源以减少噪声,但开关电源技术的进步使其在某些应用中也成为可行选择。
电源抑制比(PSRR)和电源调制比(PSMR)是评估ADC电源设计的重要指标,它们可以帮助设计者了解ADC对电源噪声的容忍度以及保持期望性能所需的电源噪声水平。电源引脚实际上是一种输入,其对噪声和失真的敏感度与时钟和模拟输入相当。电源噪声可能源于内部或外部因素,直接影响转换器的输出质量。
以采样时钟噪声为例,时钟抖动会导致输出频谱的噪声,同样的原理适用于电源引脚。如果电源引脚(AVDD)受到噪声影响,那么输出也会受到影响,尽管电源引脚上的噪声可能经过了衰减,但依然显著。因此,电源设计必须确保提供足够纯净的电压源,以减少对ADC性能的负面影响。
在实际应用中,设计者需要采用各种测试测量方法来评估电源的性能,包括测量PSRR和PSMR,以及分析电源噪声频谱。这些测试有助于识别电源中的噪声源,以及确定是否需要额外的滤波或电源隔离措施。对于开关电源,需要特别注意开关瞬变对ADC的影响,并可能需要采取措施来平滑这些瞬变。
此外,电源布局和布线也是关键。电源线应尽可能短而粗,以减少感抗引起的噪声,并且应该与其他信号线隔离,避免电磁干扰。滤波电容的正确选择和放置也很重要,它们可以有效地减少电源噪声,特别是在ADC电源引脚附近。
总结来说,高速ADC的电源设计是一项复杂的工作,涉及到多个方面,包括电源类型的选择、电源噪声的控制、电源引脚的处理以及测试测量策略。理解这些知识点有助于确保ADC系统达到预期的高分辨率和精度,同时满足低功耗和高效能的要求。"
2023-06-06 上传
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