高速ADC電源設(shè)計方案
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下一步是改變交流信號的頻率和幅度，以便確定ADC在系統(tǒng)板中的PSRR特性。數(shù)據(jù)手冊中的大部分?jǐn)?shù)值是典型值，可能只針對最差工作條件或最差性能的電源。例如，相對于其它電源，+5 V模擬電源可能是最差的。應(yīng)確保所有電源的特性都有說明，如果說明得不全面，請咨詢廠家。這樣，設(shè)計人員將能為每個電源設(shè)置適當(dāng)?shù)脑O(shè)計約束條件。
請記住，使用LC配置測試PSRR/PSMR時有一個缺點。當(dāng)掃描目標(biāo)頻段時，為使ADC電源引腳達(dá)到所需的輸入電平，波形發(fā)生器輸出端所需的信號電平可能非常高。這是因為LC配置會在某一頻率（該頻率取決于所選的值）形成陷波濾波器。這會大大增加陷波濾波器處的接地電流，該電流可能會進(jìn)入模擬輸入端。要解決這一問題，只需在測試頻率造成測量困難時換入新的LC值。這里還應(yīng)注意，LC網(wǎng)絡(luò)在直流條件下也會發(fā)生損耗。記住要在ADC的電源引腳上測量直流電源，以便補(bǔ)償該損耗。例如，+5V電源經(jīng)過LC網(wǎng)絡(luò)后，系統(tǒng)板上可能只有+4.8V。要補(bǔ)償該損耗，只需升高電源電壓即可。
PSMR的測量方式基本上與PSRR相同。不過在測量PSMR時，需將一個模擬輸入頻率施加于測試設(shè)置，如圖3所示。
另一個區(qū)別是僅在低頻施加調(diào)制或誤差信號，目的是觀察此信號與施加于轉(zhuǎn)換器的模擬輸入頻率的混頻效應(yīng)。對于這種測試，通常使用1-100kHz頻率。只要能在基頻周圍看到誤差信號即混頻結(jié)果，則說明誤差信號的幅度可以保持相對恒定。但也不妨改變所施加的調(diào)制誤差信號幅度，以便進(jìn)行檢查，確保此值恒定。為了獲得最終結(jié)果，最高（最差）調(diào)制雜散相對于基頻的幅度之差將決定PSMR規(guī)格。圖4所示為實測PSMR FFT頻譜的示例。
電源噪聲分析
對于轉(zhuǎn)換器和最終的系統(tǒng)而言，必須確保任意給定輸入上的噪聲不會影響性能。前面已經(jīng)介紹了PSRR、PSMR及其重要意義，下面將通過一個示例說明如何應(yīng)用所測得的數(shù)值。該示例將有助于設(shè)計人員明白，為了了解電源噪聲并滿足系統(tǒng)設(shè)計需求，應(yīng)當(dāng)注意哪些方面以及如何正確設(shè)計。
首先選擇轉(zhuǎn)換器，然后選擇調(diào)節(jié)器、LDO、開關(guān)調(diào)節(jié)器或其它器件。并非所有調(diào)節(jié)器都適用。應(yīng)當(dāng)查看調(diào)節(jié)器數(shù)據(jù)手冊中的噪聲和紋波指標(biāo)，以及開關(guān)頻率（如果使用開關(guān)調(diào)節(jié)器）。典型調(diào)節(jié)器在100 kHz帶寬內(nèi)可能具有10 μV rms噪聲。假設(shè)該噪聲為白噪聲，則它在目標(biāo)頻段內(nèi)相當(dāng)于31.6 nVrms/rt-Hz的噪聲密度。
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