高速ADC電源設計方案

　　當今電子業界的時髦概念是新設計在降低成本的同時還要“綠色環保”。具體到便攜式應用，它要求降低功耗、簡化散熱管理、最大化電源效率并延長電池使用時間。然而，大多數ADC的數據手冊建議使用線性電源，因為其噪聲低于開關電源。這在某些情況下可能確實如此，但新的技術進步已經證明，開關電源也可以用于通信和醫療應用。

　　本文介紹對于了解高速ADC電源設計至關重要的各種測試測量方法。為了確定轉換器對供電軌噪聲影響的敏感度，以及確定供電軌必須處于何種噪聲水平才能使ADC實現預期性能，有兩種測試十分有用：一般稱為電源抑制比（PSRR）和電源調制比（PSMR）。

　　何謂電源抑制

　　當供電軌上有噪聲時，決定ADC性能的因素主要有兩個，它們是PSRR-dc、PSRR-ac和PSMR。PSRR-dc指電源電壓的變化與由此產生的ADC增益或失調誤差的變化之比值，它可以用最低有效位（LSB）的分數、百分比或對數dB （PSR = 20 × log10 （PSRR））來表示，通常規定采用直流條件。

　　但是，這種方法只能揭示ADC的一個額定參數隨電源電壓可能會如何變化，因此無法證明轉換器的穩定性。更好的方法是在直流電源之上施加一個交流信號，然后測試電源抑制性能（PSRR-ac），從而主動通過轉換器電路耦合信號（噪聲源）。這種方法本質上是對轉換器進行衰減，將其自身表現為雜散（噪聲），它會以某一給定幅度提升至超過轉換器的噪聲基底值。其意義是表明在注入噪聲和幅度給定的條件下轉換器何時會崩潰。同時，這也能讓設計人員了解到多大的電源噪聲會影響信號或加入到信號中。PSMR則以不同的方式影響轉換器，它表明當與施加的模擬輸入信號進行調制時，轉換器對電源噪聲影響的敏感度。這種影響表現為施加于轉換器的IF頻率附近的調制，如果電源設計不嚴謹，它可能會嚴重破壞載波邊帶。

　　總之，電源噪聲應當像轉換器的任何其它輸入一樣進行測試和處理。用戶必須了解系統電源噪聲，否則電源噪聲會提高轉換器噪聲基底，限制整個系統的動態范圍。

　　電源測試

　　圖1所示為在系統板上測量ADC PSRR的設置。分別測量每個電源，以便更好地了解當一個交流信號施加于待測電源之上時，ADC的動態特性。開始時使用一個高容值電容，例如100uF非極化電解質電容。采用1mH的電感來充當直流電源的交流阻斷器，一般將它稱為“偏置-T”，可以購買采用連接器式封裝的產品。

　　使用示波器測量交流信號的幅度，將一個示波器探針放在電源進入待測ADC的電源引腳上。為簡化起見，將施加于電源上的交