与ADC接口:电源,第3部分

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。


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