在本系列的第 1 部分中,我們專門研究了使用單獨的 LDO 來驅動每個電源輸入。這種方法可提供最佳的隔離效果,并且在大多數情況下可提供最佳的噪聲性能。如第1部分示例所示,LDO輸出端的噪聲可能遠低于ADC噪聲,因此不是影響整體噪聲的主要因素。
然而,在驅動低輸入電源電壓時也存在一些缺點,其中可能需要多個LDO。評論是關于在上一個示例中具有太多的 LDO(每個電源輸入一個)。另一種方法是使用單個LDO,該LDO將扇出到ADC的多個電源輸入。下圖顯示了此方法。
從單個LDO驅動多個ADC電源輸入。
本例則相反,從單個LDO提供大部分ADC電源輸入。現在讓我們看看這種方法的一些優點和缺點,也許可以嘗試研究一些中間立場。從圖中可以看出,這是一種相當簡單的方法,使用較少的組件。減少 LDO 的數量也會降低整體系統成本。
首先,成本更低,因為需要購買一個LDO,而不是三個(在模擬、數字和驅動器電源方面)。其次,LDO越少,LDO的SMD元件就越少:電阻器、電容器等。新的鐵氧體磁珠元件有成本,但成本遠低于LDO的成本。
這一切似乎都很棒,不是嗎?要是這么簡單就好了。
從性能的角度來看,這可能不是最佳解決方案。必須注意選擇具有足夠隔離度且沒有大直流電阻(DCR)的鐵氧體磁珠。在需要小電源電壓(1.2 V)和較高輸入電流(500-1,000 mA)的情況下,鐵氧體磁珠兩端的壓降可能會導致性能問題。例如,在需要150 mA電流的1.2V電源下,DCR為750 mΩ的鐵氧體磁珠的壓降為150 mΩ×750 mA = 112.5 mV。這幾乎是電源電壓的10%。此外,一個LDO可能無法提供足夠的電流或處理足夠的功率來驅動所有這些電源輸入。
讓我們再看一下第1部分的示例,其中我們計算了ADP1741在典型14位ADDD的AVDD電源上的功耗,該電源需要1 W功率。在該示例中,ADC的總功率為2 W。在同一示例中,如果使用 2 W 的總功率(因為我們使用的是單個 LDO),則圖片看起來不會那么好。ADP1741需要耗散近似功率(6 V – 1.8 V)*1110 mA = 4.662 W。這將推高最大結溫(Tj) 的 ADP1741 至 T一個+ Pdx Θja= 85°C + (4.662 W x 42°C/W) = 281°C,比 LDO 的最大額定值高出 100 度以上。
(注意:在第 1 部分中,功率公式應為 (6 V – 1.8 V)*0.5556 = 2.33 W。這是正確的功耗,但錯誤在于公式的表示。
如您所見,需要在成本、功耗和性能之間取得平衡。這看起來很熟悉嗎?我認為我們在大多數設計中都面臨著這種權衡。下次,我們將繼續研究ADC的電源輸入,以及如何使用多個LDO或LDO和鐵氧體磁珠的組合來緩解功耗困境。
審核編輯:郭婷
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