ADC接口：电源，第1部分

考虑到当前可用ADC的采样速度以及典型ADC内部许多不同的电压和时钟域，通常建议在电源输入中保持分离。通过将电源输入保持在单独的域上，可以最大限度地减少电源之间的串扰，并且噪声在域之间的交叉时间要困难得多，在域之间可能会蔓延并导致ADC性能问题。如果无法将它们保存在单独的域上，则至少可以使用铁氧体磁珠等元件在电源域之间提供一些隔离。单独驱动电源输入的一种方法是使用低压差（LDO）稳压器。下面的示例如图 1 所示。

图1

使用单独的LDO驱动ADC电源。

LDO通常是最安全的电源类型，在驱动ADC的电源输入时通常风险最小。通常，LDO 具有非常低的噪声和高电源抑制比 （PSRR）。低压差通常意味着LDO的输入电源可以比LDO的输出电压低至几百毫伏。例如，ADP1741 2A LDO的裕量可低至400 mV（Vin必须比Vout大400 mV）。对于ADC上可能遇到的1.8 V典型电源轨，这意味着LDO的效率约为Vout/Vin = 1.8/2.2 = 81.8%。

这绝不是低效的，但正如我们将在我即将发布的博客中发现的那样，我们可以使用更高效的器件来驱动ADC电源输入。但是，这些其他设备的效率是有代价的。正如我所提到的，LDO的两个主要优点是低噪声和高PSRR。其他器件通常在噪声换取效率方面。

对于ADP1741，输出电压为10.100 V时，65 Hz至2 kHz之间的输出噪声典型值为5 μVrms。让我们看一下此贡献的影响示例。在输入满量程为14.250 Vpp、SNR为2 dB的0位70 MSPS ADC中，本底噪声为20 nVrms/rt-Hz。在第一个奈奎斯特区，ADC噪声将为223.61 μVrms（20 nVrms/rt-Hz * sqrt（250 MHz/2））。在这种情况下，ADP1741的输出噪声远小于ADC噪声。此外，ADC的PSRR（典型值为60 dB）将进一步降低ADP1741噪声，从65 μVrms降至65 nVrms （65 μVrms X 1 mV/V）。这样就很容易理解为什么LDO是驱动电源输入的好选择。它对ADC噪声几乎没有影响。

但是，这确实是有代价的。使用LDO的一个明显缺点是潜在的功耗。例如，让我们看一下上面示例中的14位ADC，并假设它是一个四通道器件，总功耗为2 W，其中AVDD电源需要1 W。在本例中，我们对LDO的输入电源有限，只有6 V输入可用于驱动1.8V AVDD电源。这意味着ADP1741需要耗散大约（6 V – 1.8 V）/1800 mA = 2.33 W的功率。这会将ADP1741的最大结温（Tj）推高至TA + Pd X Θja = 85°C + （2.33 W X 42°C/W） = 183°C，超过LDO的最高额定值150°C。

当然，这是一个极端的例子，但它说明了LDO需要低输入电压的意义。这可能导致使用多个LDO将电压从较高的输入电源轨降压到ADC所需的较低输入电源轨。

审核编辑：郭婷