去耦與ADC接口
先回到之前《單個(gè)低壓差(LDO)穩壓器與ADC電源接口》中的例子,并加上去耦。去耦電容(圖1中用n個(gè)電容表示)的尺寸和值取決于多個(gè)因素,如電源電壓、工作頻率、ADC功耗、LDO特性等。 有許多事項需要考慮,但就本討論而言,假設已經(jīng)選好適當的去耦電容。請務(wù)必注意,良好的設計規程是將電源輸入適當地去耦至ADC。
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圖1 . 采用單個(gè)LDO驅動(dòng)多個(gè)ADC電源輸入 (正確去耦)
很多情況下,系統可提供高電壓電源,但ADC需要較低的電源電壓。當今許多ADC采用1.8V電源電壓,而很多系統提供6V或12V等高電源電壓(某些情況下甚至更高)??紤]這樣一個(gè)例子:系統提供6V電源電壓,ADC需要1.8V電源輸入。 就本討論而言,主要是關(guān)注ADC的模擬電源、數字電源和驅動(dòng)器電源輸入。輸入緩沖器電源常常是3.3V之類(lèi)的較高電壓,但不是高電流電源輸入,因此從6V降至3.3V可利用單個(gè)LDO實(shí)現。

圖2. 至ADC電源輸入
降低高輸入電壓以便用于A(yíng)DC的低電源電壓輸入
這里是一個(gè)采用14位250MSPS雙通道AD9250的例子。 AD9250數據手冊給出的典型總功耗為711mW。 此ADC有三個(gè)電源輸入,分別是模擬電源(AVDD)、數字電源(DVDD)和驅動(dòng)器電源(DRVDD)。利用圖1所示的拓撲結構計算功耗和結溫。對于本例,可以使用兩個(gè)ADP1741 LDO,一個(gè)提供3.3V輸出,一個(gè)提供1.8V輸出,從而得到所需的電源電壓,如圖1所示。
首先計算AD9250消耗的總電流。 將其三個(gè)電源的電流需求相加,便得到AD9250的總電流需求:255mA (IAVDD) + 140mA (IDRVDD + IDVDD) = 395mA。 先看ADP1741從6V電源輸入產(chǎn)生3.3V電壓的情況。 這種情況下,ADP1741的功耗為(6V – 3.3V) x 395mA = 1.067W。 這意味著(zhù),最大結溫Tj將等于TA + Pd x Θja = 85oC + 1.067W x 42oC/W = 129.79oC,小于A(yíng)DP1741的最大額定結溫150oC。
這是供電軌上兩個(gè)壓降中較大的一個(gè),因此,第二個(gè)ADP1741也不存在問(wèn)題,讓我們通過(guò)計算證明。 第二個(gè)ADP1741與第一個(gè)ADP1741相同,因此電流需求也是395mA。 第二個(gè)ADP1741的壓降為3.3V – 1.8V = 1.5V。 計算功耗,得到(3.3V – 1.8V) x 395mA = 0.5925W。 現在計算最大結溫:85oC + 0.5925W x 42oC/W = 109.89oC,同樣小于A(yíng)DP1741的最大額定結溫。 假設已經(jīng)正確選擇鐵氧體磁珠和去耦電容,那么該ADC就有了切實(shí)可行的電源。
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