基于開(kāi)關(guān)電源的高速模數轉換器供電設計
圖10提供了開(kāi)關(guān)穩壓器的詳細電路圖,該穩壓器被配置成在強制PWM模式下工作,通道設置為2A單獨輸出。通過(guò)在FREQ引腳和GND之間放置一個(gè)27kΩ的電阻,穩壓器的開(kāi)關(guān)頻率被設置為1.2MHz。除了圖中的電路之外,在開(kāi)關(guān)和ADC之間還包含一個(gè)鐵氧體磁珠,ADC電源引腳附近放置了標準的旁路電容。該設計可達到220μV的開(kāi)關(guān)紋波,在A(yíng)DP2114輸出端的高頻噪聲低于6μV。AD9268附近加設的鐵氧體磁珠和旁路電容將開(kāi)關(guān)紋波降至300nV,并將ADC電源引腳處的噪聲降至不到3μV。
圖10 ADP2114電路配置
這里還提供了材料清單和布線(xiàn)信息。請注意,在布局中,開(kāi)關(guān)電感L101和L102位于A(yíng)DC和信號通道元件電路板的背面。這種布局有助于將這些電感和電路板頂部的元器件(特別是信號和時(shí)鐘通道中的巴倫)之間的電壓耦合降至最小。在采用開(kāi)關(guān)轉換器的布線(xiàn)中,需注意避免磁場(chǎng)或電場(chǎng)耦合。
圖11 ADP2114和AD9268的相對位置
結語(yǔ)
本文論證了在仔細遵循設計實(shí)踐技巧的情況下,模數轉換器可以直接采用開(kāi)關(guān)電源供電,而不會(huì )造成性能損失。與采用ADP1708線(xiàn)性電源相比,采用ADP2114開(kāi)關(guān)電源供電時(shí),轉換器的性能未出現下降。而采用開(kāi)關(guān)電源可將電源效率提高30%~40%,并且能大幅降低總功耗(甚至超過(guò)簡(jiǎn)單地選擇較低功耗的轉換器)。在許多系統中,這些器件都需要連續工作,因此采用開(kāi)關(guān)電源可大幅降低運營(yíng)成本,并且性能也不會(huì )出現下降。
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