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          采用ADP5070的低噪聲、雙電源解決方案為單電源系統(tǒng)中的精密雙極性DAC AD5761R供電

          作者: 時(shí)間:2016-03-04 來源:電子產(chǎn)品世界 收藏

            DC-DC開關(guān)穩(wěn)壓器和CMOS LDO線性穩(wěn)壓器電源配置

          本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/201603/287850.htm

            在 DC-DC穩(wěn)壓器輸出端增加LDO,可以顯著降低“DC-DC開關(guān)穩(wěn)壓器和LC輸出濾波器電源配置”部分在1 MHz頻率觀察到的尖峰。這說明,為電源電路增加LC濾波器并不是改善性能所必需的。

            圖15和圖16顯示了、LDO和AD5761R電源配置在高頻時(shí)的性能。

            圖15. 、LDO和AD5761R電源配置輸出頻譜分析,內(nèi)部基準(zhǔn)電壓源(10 kHz至10 MHz)

            圖16. ADP5070、LDO和AD5761R電源配置輸出頻譜分析,外部基準(zhǔn)電壓源(10 kHz至10 MHz)

            然而,如果需要增加一個(gè)濾波級,那么“DC-DC開關(guān)穩(wěn)壓器、LC輸出濾波器和CMOS LDO線性穩(wěn)壓器電源配置”部分說明的電源配置可產(chǎn)生相似的性能,該配置中的LC濾波器和LDO均伴隨DC-DC穩(wěn)壓器。

            DC-DC開關(guān)穩(wěn)壓器、LC輸出濾波器和CMOS LDO線性穩(wěn)壓器電源配置

            為DC-DC開關(guān)穩(wěn)壓器和LC輸出濾波器電源配置增加兩個(gè)LDO可進(jìn)一步濾除模擬電源的紋波。ADP7142用在模擬正電源(VDD)上,而ADP7182用在模擬負(fù)電源上。

            如“DC-DC開關(guān)穩(wěn)壓器和CMOS LDO線性穩(wěn)壓器電源配置”部分所述,當(dāng)以高頻工作時(shí),在ADP5070 DC-DC開關(guān)輸出端增加LDO足以獲得良好的輸出頻譜性能,而不會(huì)增加任何干擾頻率的尖峰。LC濾波器仍然能對輸出噪聲抑制起到一定的作用,但LDO是降低輸出噪聲的最重要因素。然而,為了充分濾除高頻紋波,仍然推薦使用LC濾波器。

            圖17. ADP5070、LC濾波器、LDO和AD5761R電源配置輸出頻譜分析,內(nèi)部基準(zhǔn)電壓源(10 Hz至10 kHz)

            圖18. ADP5070、LC濾波器、LDO和AD5761R電源配置輸出頻譜分析,外部基準(zhǔn)電壓源(10 Hz至10 kHz)

            圖19. ADP5070、LC濾波器、LDO和AD5761R電源配置輸出頻譜分析,內(nèi)部基準(zhǔn)電壓源(10 kHz至10 MHz)

            圖20. ADP5070、LC濾波器、LDO和AD5761R電源配置輸出頻譜分析,外部基準(zhǔn)電壓源(10 kHz至10 MHz)

            AD5761R輸出電壓噪聲

            要提供高精度響應(yīng),DAC輸出端的峰峰值噪聲必須維持在1 LSB以下;對于16位分辨率和20 V峰峰值電壓范圍,其為305.17 μV。對于0.1 Hz到10 Hz頻率帶寬,AD5761R的典型輸出噪聲為15 μV p-p;對于100 kHz頻率帶寬,典型輸出噪聲為35 μV rms(相當(dāng)于大約100 μV p-p)。對于±10 V范圍,測量AD5761R的輸出端噪聲100秒,頻率范圍為0.1 Hz至10 Hz,帶寬為100 kHz。

            三種不同配置的測試結(jié)果表明,DAC達(dá)到了AD5761R數(shù)據(jù)手冊的性能規(guī)格。圖21至圖34顯示了每種配置和頻率帶寬的DAC輸出噪聲,表5至表11則總結(jié)了各種電源配置下DAC輸出端的最大峰峰值噪聲。

            收集的數(shù)據(jù)顯示了本應(yīng)用筆記說明的所有電源配置的共同趨勢。對于較低的頻率,使用ADR4525外部基準(zhǔn)電壓源可獲得較低的DAC輸出電壓噪聲。對于較高頻率帶寬,與AD5761R內(nèi)部基準(zhǔn)電壓源相比,使用ADR4525外部基準(zhǔn)電壓源會(huì)降低噪聲性能。

            在較低頻率帶寬時(shí),對于圖31和圖32所示的DAC輸出噪聲,電源配置增加LDO會(huì)對性能有輕微影響。

            相比之下,在較高頻率帶寬時(shí),電源配置增加LDO有助于保持整體低噪聲性能。圖29和圖30顯示DAC由ADP5070和LDO供電且頻率帶寬高達(dá)100 kHz時(shí)的AD5761R輸出噪聲。

            表5. 外部電源和AD5761R最大峰峰值輸出噪聲(μV p-p),0.1 Hz至10 Hz頻率帶寬

           

           

            圖21. 外部電源和AD5761R峰峰值噪聲(電壓輸出噪聲),0.1 Hz至10 Hz帶寬,內(nèi)部基準(zhǔn)電壓源

            圖22. 外部電源和AD5761R峰峰值噪聲(電壓輸出噪聲),0.1 Hz至10 Hz帶寬,外部基準(zhǔn)電壓源

            表6. 外部電源和AD5761R最大峰峰值輸出噪聲(μV p-p),100 kHz頻率帶寬

            圖23. 外部電源和AD5761R峰峰值噪聲(電壓輸出噪聲),100 kHz帶寬,內(nèi)部基準(zhǔn)電壓源

            圖24. 外部電源和AD5761R峰峰值噪聲(電壓輸出噪聲),100 kHz帶寬,外部基準(zhǔn)電壓源



          關(guān)鍵詞: ADP5070 DAC

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