与ADC接口：电源，第4部分

到目前为止，我们已经研究了ADC的不同类型的电源输入，然后介绍了几种驱动它们的方法。我们主要专注于使用LDO，但我们已经看到这可能并不总是最好的方法。根据系统约束和性能规格，其他拓扑可能更好。在这方面，我们来看看使用DC/DC转换器（有时称为开关稳压器）和LDO来驱动ADC电源输入（见图1）。

图1

利用 DC/DC 转换器和 LDO 驱动 ADC 电源输入

使用 DC/DC 转换器时，请务必确保输出 LC 滤波器的设计符合设计的电流要求和 DC/DC 转换器的开关频率。同样重要的是，在DC/DC转换器周围保持电流开关路径中的电流返回环路非常短且紧密。我们将保持这部分讨论的高级别，并讨论ADC数字化数据的FFT中可能出现的影响。

首先，让我们看一下功耗，正如我们在上几篇博客中所做的那样。在本例中，我们假设输入电压为5.0 V，并使用ADP2114 DC/DC转换器和ADP1741 LDO。为了计算ADP2114的功耗，我们可以下载该器件的ADIsimPower工具。该工具将帮助我们计算ADP2114的功耗，并生成原理图和设计。对于此示例，我们将仅查看该工具计算的功率。

让我们再次考虑AD9250，该器件的总电流要求为395 mA，输入电源电压为5.5 V，输出电压为2.5V，以及工具中“最高效”设计的选择（见下面的图2）。

图2

ADP2114/ADP2116 ADIsimPower 设计器工具

将这些值输入ADP2114的ADIsimPower工具，计算结果显示效率为96.4%，功耗为37 mW。这比我们之前看过的示例要高效得多！这正是 DC/DC 转换器具有吸引力的原因之一。结束本示例，现在我们计算ADP1741的功耗，因为我们从ADP2提供5.2114 V电源电压。

在这种情况下，ADP1741需要耗散（2.5 V – 1.8 V）x 395mA = 276.5 mW。表示最大结温Tj将等于 T一个+ Pdx θ贾= 85oC + 276.5 毫宽 x 42oC/W = 96.61oC，远低于最大额定结温 150oC 代表 ADP1741。这比我们前面的示例要好得多。那么有什么收获呢？好吧，使用DC / DC转换器时肯定需要考虑一些事项。由于 DC/DC 转换器是开关器件，因此需要注意开关瞬变，这些瞬变可能表现为 ADC 输出频谱中的杂散（见图 3）。

图3

带开关杂散的数字化ADC数据的FFT

这些开关杂散的开关位置将取决于DC/DC转换器的开关频率和ADC的输入频率。开关杂散将与输入信号混合，杂散将在fIN – fSW和fIN + fSW.好消息是，通过适当的设计，这些杂散的幅度可以最小化，并且在许多情况下低于ADC频谱中的谐波或其他杂散，因此它们不是问题。ADIsimPower工具提供原理图和推荐布局，以便用户可以采用优化设计，将DC/DC转换器开关动作的影响降至最低（见图4和图5）。

图4

推荐的ADP2114布局

我鼓励使用ADIsimPower工具。在为系统生成电源设计时，它非常方便。我们在这里将该工具用于ADC，但该工具的使用不仅限于ADC。

审核编辑：郭婷