如何“消滅”ADC噪聲

二、I/O線(xiàn)路與接地

　　在第一部分中，著(zhù)重討論了噪聲通過(guò)輸出和輸出連接溜進(jìn)ADC的一些方式。接下來(lái)看看數字I/O線(xiàn)路，最后討論接地連接。

　　ADC的數字I/O線(xiàn)路也是噪聲入口。數字I/O具有多種不同功能，因此噪聲進(jìn)入ADC的方式也不同。最明顯的是數字輸出接口。在此更值得關(guān)注的是采用CMOS輸出的ADC，因為其采用單端輸出。

　　通常，采用LVDS輸出或串行JESD204B接口的ADC抗噪聲耦合能力更強。除了數字輸出，ADC本身的數字電路越來(lái)越多，為噪聲通過(guò)控制線(xiàn)路進(jìn)入提供了一些潛在的入口點(diǎn)。由于數字內容增加，不得不為這些功能提供I/O。有時(shí)，通過(guò)SPI(串行端口接口)完成附加I/O。而有時(shí)，SPI不能處理所有需求。

　　關(guān)于SPI的補充：SPI不僅是一個(gè)潛在的噪聲入口，也可能造成其他轉換問(wèn)題。很多人建議，當系統運行時(shí)(當轉換正在發(fā)生時(shí))不要訪(fǎng)問(wèn)ADC的SPI。

　　其他I/O包括模式控制、關(guān)斷、待機、超范圍指示器、同步引腳等。所有這些都需要重視，為了避免噪聲耦合，除了好的布局，還要確保正確的去耦合。

　　也許最容易忽視的入口就是ADC的接地。請注意，當說(shuō)到“接地”的時(shí)候，指的是“電路公共端”。同時(shí)請注意，接地連接通常會(huì )有多個(gè)，例如模擬地和數字地。對于這兩種接地，有時(shí)需要考慮它們在哪兒結合或連接在一起。

　　接地通常很自然地被認為是可靠的基準點(diǎn)。然而，接地并不總是穩定的基準點(diǎn)，也可能允許噪聲進(jìn)入ADC。重視系統設計和布局中的接地層是相當重要的，以便確保有足夠的平面面積無(wú)割裂、接地過(guò)孔充足，以形成正確的電流返回路徑。必須考慮設計中的所有電流返回路徑，而不是假定接地是穩定的基準點(diǎn)。

　　系統設計如不當，噪聲可能出現在接地層并可以進(jìn)入ADC。通過(guò)參考閱讀Bill Schweber的文章“了解你的接地”和Bruce Archambeault的文章“接地的秘密”，可以更深入地了解接地、接地電流、接地阻抗和電磁場(chǎng)。Bruce專(zhuān)門(mén)討論了走線(xiàn)中的電流與處于走線(xiàn)正下方層中的接地或電源層是如何相互影響的，以及造成的問(wèn)題。

　　在意料外的位置流動(dòng)的電流，嚴格意義上來(lái)說(shuō)不是噪聲，但顯然是麻煩。

　　現在已具備所有信息，可以正確考慮噪聲進(jìn)入ADC的入口。在此過(guò)程中，正確了解噪聲進(jìn)入ADC的不同方式，以及對抗噪聲的方法，能夠有效幫助廣大工程師完成優(yōu)秀的系統設計。