在该博客中,我们研究了使用更少的LDO,并在ADC上组合电源轨,同时保持与铁氧体磁珠的隔离。到目前为止,我遗漏的一个非常重要的项目是适当的电源去耦。重点更多地放在高层次上,着眼于可用于ADC电源的拓扑。
去耦电容(如图1中的n个电容所示)的尺寸和值取决于几个因素,如电源电压、工作频率、ADC功耗、LDO特性等。有许多项目需要注意,但出于讨论的目的,我们将假设已经选择了适当的去耦电容器。
图1
从单个LDO驱动多个ADC电源输入。(正确解耦。
现在让我们看一下一种拓扑,它将缓解我们在上几篇博客中研究的一些功耗问题。在许多情况下,系统中有更高的电源电压,但ADC需要更低的电源电压。目前可用的许多ADC都使用1.8V电源电压。在许多系统中,可以使用更高的电源电压,例如6V或12V(在某些情况下可能会更高)。让我们看一个示例,其中6V电源电压可用,ADC需要1.8V电源输入。出于本讨论的目的,我们将主要关注ADC的模拟、数字和驱动器电源输入。输入缓冲电源通常是较高的电压,例如3.3V,而不是高电流电源输入,因此可以使用单个LDO实现从6V到3.3V的压降。
图2
降压高输入电压,以降低ADC电源输入。
让我们看一个使用14位250MSPS双通道AD9250的示例。AD9250数据手册中列出的典型总功耗为711mW。该ADC具有三个电源输入,分别是模拟(AVDD)、数字(DVDD)和驱动器(DRVDD)电源。让我们使用图1所示的拓扑结构,计算功耗和结温。在本例中,我们将使用两个ADP1741 LDO(一个配置为3.3V输出,另一个配置为1.8V输出),以便产生如图1所示所需的电源电压。
首先,让我们看一下AD9250的总电流消耗。将三个电源的电流要求相加,AD9250的总电流要求为255mA (IAVDD ) + 140mA (IDRVDD + IDVDD ) = 395mA。首先,我们来看一下ADP1741从6V电源输入产生3.3V电压的情况。在这种情况下,ADP1741需要耗散(6V – 3.3V)x 395mA = 1.067W。这意味着最大结温Tj等于TA + Pd x Θja = 85o C + 1.067W x 42o C/W = 129.79o C,低于ADP1741的最大额定结温150o C。
这是电源轨上两个压降中较大的一个,因此这意味着第二个ADP1741也可以,但让我们看一下计算结果。自第二个ADP1741以来,我们的电流与第一个ADP1741相同,为395mA。对于第二个ADP1741,我们的压降为3.3V – 1.8V = 1.5V。计算功耗,我们得出(3.3V – 1.8V)x 395mA = 0.5925W。现在,计算最大结温,我们得到 85oC + 0.5925W x 42oC/W = 109.89oC,再次低于ADP1741的最大额定结温。假设我们正确选择了铁氧体磁珠和去耦电容,我们就得到了一个功能良好的ADC电源。
审核编辑:郭婷
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