单个低压差(LDO)稳压器与ADC电源接口

2015-01-31 21:58:54来源: 互联网 关键字:稳压器  ADC  电源接口
采用独立的LDO来驱动每个电源输入的方法为整个设计提供了最佳隔离,并且在多数情况下,可实现最佳噪声性能。 但是,由于LDO输出端的噪声远小于ADC噪声,因此它并不是影响整体噪声的主要因素。

然而,在驱动低输入电源电压时,也可能需要多个LDO,那时便会存在一些不足之处。这时就需要另一种方法,便是使用单个LDO将多个电源输入扇出至ADC。 该方法如下图所示。

 

 

 

采用单个LDO驱动多个ADC电源输入

本例所示为相反的极端情形,采用单个LDO为大部分ADC电源输入提供输入源。当然这种方法也有一些优点和缺点。 从图中可以看出,这是一个相当简单的方法,所需元件极少。 LDO数目减少也降低了系统总成本。

首先,由于只需购买一个LDO,而不是三个LDO(模拟、数字和驱动器电源),因此成本有所下降。 其次,LDO越少,意味着LDO所需的SMD元件(电阻、电容等)也越少。 虽然这会产生与新的铁氧体磁珠元件相关的成本,但该成本远低于LDO的成本。 目前,在Digi-Key网站上,ADP1741的1.5k订量报价为1.53美元。 相比之下,典型铁氧体磁珠在Digi-Key网站上的千片订量报价仅约为0.029美元。 这还不包括因所用电路板空间更小而带来的节省。

这是目前最佳的解决方案吗?

从性能方面来说,这未必是最佳解决方案。 选择铁氧体磁珠时需要全面考虑,既要提供充分的隔离,又不能具有较大的直流电阻(DCR)。 如果需要较小的电源电压(1.2V)和较高的输入电流(500-1000 mA),铁氧体磁珠上的压降可能会导致性能问题。 例如,对于需要750 mA电流的1.2V电源,当铁氧体磁珠的DCR为150 mΩ时,则其上产生的压降为150 mΩ × 750 mA = 112.5 mV。 这几乎是电源电压的10%。 此外,一个LDO可能无法提供足够的电流或处理足够的功率,来驱动所有这些电源输入。

若使用多个不同的LDO驱动不同的ADC电源,可以计算出了典型14位ADC的AVDD电源上ADP1741的功耗,功耗为1 W。 在该例中,ADC的总功耗为2 W。在同一个例子中,如果使用2 W的总功耗(因为现在使用的是单个LDO),结果就不会那么好。 这时,ADP1741的功耗约为(6 V – 1.8 V)*1110 mA = 4.662 W。这会造成ADP1741的最高结温(Tj)升高到TA + Pd x Θja = 85°C + (4.662 W x 42°C/W) = 281°C,比LDO的最大额定温度高出了100度以上。

正如您所看到的,成本、功耗和性能之间需要实现平衡。 这是不是很眼熟? 我想大家在大部分设计中都需要面对这种权衡取舍。

关键字:稳压器  ADC  电源接口

编辑:探路者 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/dygl/2015/0131/article_25523.html
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