分析:引起ADC電源噪聲的原因是什么?
發(fā)布時(shí)間:2014-04-24 責(zé)任編輯:sherryyu
【導(dǎo)讀】很多技術(shù)都是建立在理解專業(yè)術(shù)語(yǔ)的基礎(chǔ)上的。就像要了解電源噪聲入口,就必須懂得PSRR-DC、PSRR-AC和PSMR是什么?以及它們對(duì)ADC的含義。本文將為大家講解它們的意思,從而告訴大家電源輸入端進(jìn)入ADC的噪聲越多的原因。
研究電源噪聲時(shí)有三個(gè)熟悉的術(shù)語(yǔ),分別是:PSRR-DC、PSRR-AC和PSMR。其中PSRR表示電源抑制比,PSMR表示電源調(diào)制比。
為了理解電源噪聲入口,需要了解這些術(shù)語(yǔ),以及它們對(duì)于ADC的含義。 一般而言,這些術(shù)語(yǔ)告訴我們?nèi)菰S電源進(jìn)入系統(tǒng)的入口應(yīng)有多寬。 抑制越少,通過(guò)電源輸入端進(jìn)入ADC的噪聲就越多。
首先來(lái)考察PSRR-DC和PSRR-AC。下文圖1顯示這兩者的概念。ADC的PSRR-DC表示ADC中增益或失調(diào)誤差的變化與電源電壓的變化之比。
圖1. 直流電源抑制比(PSRR)
它是靜止不變的,不隨時(shí)間的變化而改變;而圖2顯示的是PSRR-AC,它隨時(shí)間的變化而改變。 PSRR-AC的使用更為廣泛,因?yàn)橥ǔDC的電源電壓經(jīng)過(guò)良好的調(diào)節(jié),并且PSRR-DC無(wú)法對(duì)整體性能產(chǎn)生較大影響。
圖2. 交流電源抑制比(PSRR)
PSRR-AC會(huì)對(duì)ADC性能產(chǎn)生大得多的影響,因?yàn)殡娫淳€上的高頻噪聲信號(hào)通常難以過(guò)濾。 這些信號(hào)會(huì)通過(guò)很多不同的機(jī)制耦合至電源層和線路中。 只要它們耦合至ADC電源線,PSRR-AC就能告訴我們轉(zhuǎn)換器抑制了多少這些信號(hào)。 PSRR-AC為設(shè)計(jì)人員提供電源噪聲將在多大程度上影響輸入信號(hào),或在多大程度上加入其中的相關(guān)信息。
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其測(cè)量如圖3所示。對(duì)于PSRR-AC而言,信號(hào)注入電源輸入(圖中顯示AVDD,其實(shí)也可以是DVDD),且ADC的模擬輸入端無(wú)輸入信號(hào)。 其結(jié)果在ADC的輸出端以雜散FFT形式存在,頻率等于注入信號(hào)的頻率,幅度相比注入信號(hào)的幅度有所下降。 雜散與注入信號(hào)幅度之比即為PSRR-AC值。
圖3. PSRR-AC和PSMR測(cè)量條件
與PSRR-AC類似,PSMR表示對(duì)注入電源輸入端的信號(hào)進(jìn)行測(cè)量。 然而,對(duì)于PSMR而言,輸入信號(hào)同樣施加于ADC的模擬輸入端, 如圖4所示。在該例中,注入信號(hào)與模擬輸入信號(hào)相混合,產(chǎn)生FFT雜散,數(shù)值為兩個(gè)信號(hào)之積(fINPUT± fINJECTED)。 再一次地,PSMR為注入信號(hào)幅度與最終FFT雜散幅度之比。 但在本例中,由于FFT有兩個(gè)雜散信號(hào),通常在計(jì)算中采用較大的雜散。
圖4. PSRR-AC和PSMR測(cè)量條件
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