開關電源針對ADC的性能的影響

工程師一般認為開關電源會降低ADC的性能，因此通常愿意選用低壓差（LDO）線性穩(wěn)壓器，而不使用開關穩(wěn)壓器，但這種認識并非完全正確。LDO具有較低的紋波和噪聲指標，但最近的研究表明，高效的開關穩(wěn)壓器也可用于一些轉換器設計中，前提是設計師對電路拓撲有很好的理解，運用一些實用技巧，同時采取一些必要的防范措施。

首先是選擇轉換器，然后選擇正確的開關穩(wěn)壓器，并不是任何開關穩(wěn)壓器都可以使用。從數(shù)據(jù)手冊上查閱開關穩(wěn)壓器的噪聲和紋波指標，以及開關頻率。典型的開關穩(wěn)壓器在100kHz帶寬范圍內大概有10μV rms的噪聲。假設它們都是白噪聲，那么有關頻帶內的噪聲密度相當于31.6 nVrms/rt-Hz。

其次，要查閱轉換器的電源抑制（PSR）指標，以了解由于電源噪聲引起的轉換器性能下降的關鍵點。大多數(shù)高速轉換器在第一奈奎斯特區(qū)內的PSR典型值為60dB（1mV/V）。

在使用具有2Vpp滿量程輸入范圍、78dB信噪比和125 MSPS采樣速率的16位ADC時，本底噪聲為11.26 nVrms。不管噪聲源自何處，都必須低于這個值，這樣才能不影響轉換器的性能。在第一奈奎斯特區(qū)fs/2，轉換器噪聲等于89.02μVrms（11.26 nVrms/rt-Hz）×sqrt（125 MHz/2）。雖然開關穩(wěn)壓器的噪聲（31.6 nv/rt-Hz）高過這個轉換器噪聲的兩倍，但注意轉換器還有60dB的PSRR，它能將開關穩(wěn)壓器的噪聲抑制到31.6 pV/rt-Hz （31.6 nV/rt-Hz × 1 mV/V）。這個噪聲比轉換器的本底噪聲要小得多，因此開關穩(wěn)壓器的噪聲不會降低轉換器性能。