模數(shù)轉(zhuǎn)換器的電源輸入及供電方法
在此文中,將探討通過各種端口(電源、地、模擬輸入、時(shí)鐘輸入和數(shù)字I/O)實(shí)現(xiàn)ADC接口的問題。 首先討論ADC的電源輸入、為ADC供電的常用方法,以及不同方法的一些權(quán)衡考量。
在討論如何驅(qū)動各種電源域之前,先看看高速ADC通常要考慮的電源輸入。 有一個(gè)可選輸入緩沖器電源域(不是在所有ADC上)、一個(gè)模擬電源域、一個(gè)數(shù)字電源域和一個(gè)驅(qū)動器電源域。
圖1.典型的高速ADC電源域
根據(jù)不同的ADC,可以在ADC內(nèi)核的ADC模擬輸入前使用一個(gè)模擬輸入緩沖器。 在一些應(yīng)用中,使用輸入緩沖器是有益的,因?yàn)榇蠖鄶?shù)高速ADC都具有開關(guān)電容輸入級。
通常,數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換(模擬部分)和數(shù)字處理(數(shù)字部分)采用不同的電源輸入。 模擬部分包括多級放大器、比較器和執(zhí)行大多數(shù)模數(shù)轉(zhuǎn)換的其他模擬電路。 一些工程師會肯定地說這部分不是真正純粹的模擬,他是正確的。 當(dāng)今許多高速轉(zhuǎn)換器都具有數(shù)字輔助的模擬部分。
通常,模擬電源出于隔離考慮,都自帶輸入。 同理也適用于數(shù)字部分。 這些模塊運(yùn)行于不同頻率下,每一個(gè)模塊都具有電路的各個(gè)部分,并使電源域保持獨(dú)立,這有助于使這些頻率不必在兩個(gè)部分間來回切換。 這些部分之間存在串?dāng)_可能會導(dǎo)致性能下降,體現(xiàn)在ADC的信噪比(噪聲性能)或SFDR(雜散性能)參數(shù)中。
采用類似的方式,通常將驅(qū)動器電源域與轉(zhuǎn)換器的其他電源域保持獨(dú)立。 輸出驅(qū)動器(取決于具體類型)可能是轉(zhuǎn)換器中潛在的噪聲路徑或是潛在的噪聲源。 例如,在提供CMOS輸出的ADC中,較大的開關(guān)瞬變可能造成噪聲,在特定情況下可能導(dǎo)致ADC性能問題。 對于通常與高速串行ADC(使用JESD204B輸出)配合使用的CML輸出驅(qū)動器,最好保持獨(dú)立的域,以確保最佳電源條件,實(shí)現(xiàn)所需的高輸出數(shù)據(jù)速率(高達(dá)12.5 Gbit/s)。
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