【導(dǎo)讀】本文主要帶大家一起探討關(guān)于電源去耦以及ADC接口的相關(guān)知識。去耦電容的尺寸和值取決于多個因素,如電源電壓、工作頻率、ADC功耗、LDO特性等。那么如何選擇適當?shù)娜ヱ铍娙荩勘仨氉⒁獾氖牵暾卦O(shè)計流程是將電源輸入適當?shù)娜ヱ钪罙DC。
圖1 . 采用單個LDO驅(qū)動多個ADC電源輸入 (正確去耦)
很多情況下,系統(tǒng)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(tǒng)提供6V或12V等高電源電壓(某些情況下甚至更高)。考慮這樣一個例子:系統(tǒng)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(shù)字電源和驅(qū)動器電源輸入。輸入緩沖器電源常常是3.3V之類的較高電壓,但不是高電流電源輸入,因此從6V降至3.3V可利用單個LDO實現(xiàn)。
圖2. 至ADC電源輸入
降低高輸入電壓以便用于ADC的低電源電壓輸入
這里是一個采用14位250MSPS雙通道AD9250的例子。 AD9250數(shù)據(jù)手冊給出的典型總功耗為711mW。 此ADC有三個電源輸入,分別是模擬電源(AVDD)、數(shù)字電源(DVDD)和驅(qū)動器電源(DRVDD)。利用圖1所示的拓撲結(jié)構(gòu)計算功耗和結(jié)溫。對于本例,可以使用兩個ADP1741 LDO,一個提供3.3V輸出,一個提供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,最大結(jié)溫Tj將等于TA + Pd x Θja = 85oC + 1.067W x 42oC/W = 129.79oC,小于ADP1741的最大額定結(jié)溫150oC。
這是供電軌上兩個壓降中較大的一個,因此,第二個ADP1741也不存在問題,讓我們通過計算證明。 第二個ADP1741與第一個ADP1741相同,因此電流需求也是395mA。 第二個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(xiàn)在計算最大結(jié)溫:85oC + 0.5925W x 42oC/W = 109.89oC,同樣小于ADP1741的最大額定結(jié)溫。 假設(shè)已經(jīng)正確選擇鐵氧體磁珠和去耦電容,那么該ADC就有了切實可行的電源。
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