提高模數(shù)轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)電源抑制比的四個方法 發(fā)布時間:2020-02-22 閱讀人數(shù):
好吧,所以電源很重要-我還能做什么?
我之前的文章解釋了電源變化和噪聲對模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)性能的影響。謝天謝地,你的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)不是注定的。這里有四個步驟,您可以采取,以確保您的模數(shù)轉(zhuǎn)換器是不易受變化和噪聲在您的電源。
一、選擇具有良好電源抑制比(PSRR)的ADC
當(dāng)然,保護(hù)系統(tǒng)性能不受電源影響的最佳方法是首先選擇具有足夠PSRR的ADC。如果您選擇的ADC不能完全滿足您的PSRR需求,您可以通過在原始開關(guān)電源之后添加一個高PSRR低漏失穩(wěn)壓器(LDO)來提高系統(tǒng)PSRR。這將有助于清除任何剩余的波紋,并直接添加到整個系統(tǒng)的PSRR??纯锤逷SSR LDO,如3-V至36-V、150毫安、超低噪音TPS7A4901。
圖1:增加TPS7A4901以改善電源抑制。
二、適當(dāng)?shù)娜ヱ詈蜑V波
電源去耦通常發(fā)生在系統(tǒng)中的兩點:電源和設(shè)備電源引腳。較大的“散裝”去耦電容器(通常為1μF及以上)通常直接放置在電源輸出端并接地。這有助于穩(wěn)定電源,并立即過濾盡可能多的電源噪音。有時,如果期望電流消耗較大,可以將額外的大容量電容器放置在靠近ADC引腳的位置。
將額外的較小或“本地”去耦電容器(通常為1μF及以下)放置在最靠近ADC電源引腳的位置,以幫助濾除沿途拾取的任何噪聲。并聯(lián)使用兩個局部去耦電容器(即1μF和100nF)將在更寬的頻率范圍內(nèi)提供低阻抗。
三、注意布局
像對待所有其他重要的模擬信號一樣對待電源的布線。您需要提供從電源到ADC電源管腳的最直接和最小感應(yīng)路徑。如果你不能使用動力飛機,保持短而直接的軌跡,但要足夠?qū)?,以處理預(yù)期的電流流。直接在地平面上布線電源線,使回流電流盡可能容易地回到電源。
在處理瞬態(tài)時,低電感尤其重要。當(dāng)ADC要求電源電流突然增加時(例如在通電時),高電感可能會“阻塞”電源。如果模擬和數(shù)字接地之間存在任何電感,則瞬態(tài)可能在它們之間產(chǎn)生超過絕對最大額定值的電壓差,從而對ADC造成永久性損壞。圖3顯示了一些設(shè)備,如ADS1278,對AGND和DGND之間的允許電壓差有非常嚴(yán)格的限制。
四、注意某些電源頻率
如果電源噪聲確實能通過濾波和去耦,delta-sigma adc還有最后一道防線:數(shù)字濾波器。數(shù)字濾波器最重要的功能之一是衰減帶外信號;然而,濾波器的響應(yīng)是重復(fù)的,并以調(diào)制器采樣頻率(fMOD)的倍數(shù)返回到0dB。這些頻率附近的電源噪聲可能會混入感興趣的信號帶寬。
如果必須使用開關(guān)電源,請將其同步到輸出數(shù)據(jù)速率的精確倍數(shù)。根據(jù)濾波器的響應(yīng),開關(guān)頻率下的音調(diào)會折回到直流,或者會被濾波器的凹口衰減。一些在溫度變送器和信號隔離器中使用的精密ADC,如24位ADS1220和ADS1248,包括額外的濾波器陷波器,頻率為50赫茲/60赫茲,用于選擇輸出數(shù)據(jù)速率。
我希望本博客系列的第1部分和第2部分能讓您對電源如何影響ADC性能以及如何減輕它們對系統(tǒng)的影響有一個更高層次的理解。下次記得多注意你的電源設(shè)計!
熱門資訊
- ABB將盛裝參展2021年第四屆中國國際進(jìn)口產(chǎn)品博覽會
- 安力斯喜獲“2020-2021年度供水行業(yè)優(yōu)秀創(chuàng)新案例獎”
- 穩(wěn)鈦克為你講述熱電偶和熱電阻的區(qū)別
- 西門子公司攜手太古可口可樂打造飲料行業(yè)數(shù)字化標(biāo)桿工廠
- 穩(wěn)鈦克TA9000/TA9200無源信號隔離器主要技術(shù)參數(shù)
- 智能傳感谷啟動區(qū)助力鄭州高新區(qū)打造智能傳感物聯(lián)高地
- 中原環(huán)保積極推進(jìn)鄉(xiāng)村振興,為建設(shè)美麗新密作出新貢獻(xiàn)新貢獻(xiàn)
- 穩(wěn)鈦克TA9000系列信號隔離器服務(wù)于新密市洧水河污水處理廠