在該博客中,我們研究了使用更少的LDO,并在ADC上組合電源軌,同時保持與鐵氧體磁珠的隔離。到目前為止,我遺漏的一個非常重要的項目是適當的電源去耦。重點更多地放在高層次上,著眼于可用于ADC電源的拓撲。
去耦電容(如圖1中的n個電容所示)的尺寸和值取決于幾個因素,如電源電壓、工作頻率、ADC功耗、LDO特性等。有許多項目需要注意,但出于討論的目的,我們將假設已經選擇了適當的去耦電容器。
圖1
從單個LDO驅動多個ADC電源輸入。(正確解耦。
現在讓我們看一下一種拓撲,它將緩解我們在上幾篇博客中研究的一些功耗問題。在許多情況下,系統中有更高的電源電壓,但ADC需要更低的電源電壓。目前可用的許多ADC都使用1.8V電源電壓。在許多系統中,可以使用更高的電源電壓,例如6V或12V(在某些情況下可能會更高)。讓我們看一個示例,其中6V電源電壓可用,ADC需要1.8V電源輸入。出于本討論的目的,我們將主要關注ADC的模擬、數字和驅動器電源輸入。輸入緩沖電源通常是較高的電壓,例如3.3V,而不是高電流電源輸入,因此可以使用單個LDO實現從6V到3.3V的壓降。
圖2
降壓高輸入電壓,以降低ADC電源輸入。
讓我們看一個使用14位250MSPS雙通道AD9250的示例。AD9250數據手冊中列出的典型總功耗為711mW。該ADC具有三個電源輸入,分別是模擬(AVDD)、數字(DVDD)和驅動器(DRVDD)電源。讓我們使用圖1所示的拓撲結構,計算功耗和結溫。在本例中,我們將使用兩個ADP1741 LDO(一個配置為3.3V輸出,另一個配置為1.8V輸出),以便產生如圖1所示所需的電源電壓。
首先,讓我們看一下AD9250的總電流消耗。將三個電源的電流要求相加,AD9250的總電流要求為255mA (IAVDD ) + 140mA (IDRVDD + IDVDD ) = 395mA。首先,我們來看一下ADP1741從6V電源輸入產生3.3V電壓的情況。在這種情況下,ADP1741需要耗散(6V – 3.3V)x 395mA = 1.067W。這意味著最大結溫Tj等于TA + Pd x Θja = 85o C + 1.067W x 42o C/W = 129.79o C,低于ADP1741的最大額定結溫150o C。
這是電源軌上兩個壓降中較大的一個,因此這意味著第二個ADP1741也可以,但讓我們看一下計算結果。自第二個ADP1741以來,我們的電流與第一個ADP1741相同,為395mA。對于第二個ADP1741,我們的壓降為3.3V – 1.8V = 1.5V。計算功耗,我們得出(3.3V – 1.8V)x 395mA = 0.5925W。現在,計算最大結溫,我們得到 85oC + 0.5925W x 42oC/W = 109.89oC,再次低于ADP1741的最大額定結溫。假設我們正確選擇了鐵氧體磁珠和去耦電容,我們就得到了一個功能良好的ADC電源。
審核編輯:郭婷
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