ADC对纹波要求计算.docx_输出纹波电流计算公式 - CSDN文库

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一个稳定的电路，离不开一个良好的电源设计，在使用高速的 ADC 芯片的时候，除了对电

源芯片，电流、电压的要求之外，对于电源芯片纹波干扰的要求也是很严格，到底应该选

用怎样的电源芯片，是否可以选用开关电源芯片来提高效率，这里我们通过计算来确定一

个大概的电源芯片纹波要求的范围。

这里我们从 ADI 官网上，找到一个 ADI 芯片为例，AD9655，一个 125MSPS，16 位的 ADC 芯

片，其芯片手册会在我的资源里进行共享。

首先，我们需要大概了解，一个芯片的噪声来源有哪几部分。首先是芯片内部固有的噪声

这部分主要就是电路的热噪声，其次就是输入噪声，这一部分主要就来自于电源的干扰，

还有 AD 芯片的量化噪声。

而同时，我们需要取芯片手册上的一些数据来作为噪声计算的依据，这里我们取的是输入

信号的信噪比（SNR），我们对电源纹波的要求，一定不能大于输入信号噪声的要求，否

则电源会对该部分造成影响。

SNR 的定义为 S/R，即输入信号功率/噪声功率。

该芯片的 SNR 以及其测试条件如下所示：

这里我们会有一个 ADC 理论最高信噪比的计算公式： SNR=1.76+6.02*N （位

数）=1.76+6.02*16=98dBFS，显然输入信号的信噪比是达不到理论最高信噪比的。这里取带

宽为 7.9Mhz 时的信噪比

这里我们需要先计算一下输入信号的功率 Ps，从上图表格的最上方的测试条件可以看到，

输入信号为 Ain=-1.0dBFS，再从手册中得到输入满量程为 2Vpp，见下表

dBFs（dB Full scale），满量程为 0dBFS，所以-1.0dbfs 为满量程的 0.89 倍，则信号的有效值

为 2*0.89/（2*根号 2），计算出的有效值为 0.63V。

同时从上表可以看出，差分输入电阻为 1.9K，则将输入电压转换为输入功率为（U 的平

方）/R=0.2mW，即-7dbm。S（db）-N（db）=77.9，则可以得到 N=-87.9dbm，转换到功率

为 0.00162nw，再乘以输入阻抗，得到噪声电压为 55.6uv。

通过计算，我们得到了测试条件下，噪声的大小，接下来我们需要计算一下，热噪声和量

化噪声，从而得到对电源噪声的要求。

首先计算热噪声，热噪声=-174+10log（BW）dbm，这里我们输入信号的带宽 BW=9.7Mhz，

则得到热噪声为-104dbm,转换到功率不到 0.1pw，比起噪声功率为 1.62pw，我们忽略它的

影响。

量化噪声，我们认为 ADC 的量化误差为 1/2LSB，其噪声为 0.707Vrms/2^16/2=5uv，其实这

部分也不大，我们也可以忽略，如果不忽略的话，计算出电源需要控制的噪声为 50uV 左右。

如果该芯片再有电源抑制比（PSRR），这里假设为 50dB，输入噪声允许的范围还会提高，

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