到目前為止，我們已經(jīng)研究了ADC的不同類(lèi)型的電源輸入，然后介紹了幾種驅(qū)動(dòng)它們的方法。我們主要專(zhuān)注于使用LDO，但我們已經(jīng)看到這可能并不總是最好的方法。根據(jù)系統(tǒng)約束和性能規(guī)格，其他拓?fù)淇赡芨?。在這方面，我們來(lái)看看使用DC/DC轉(zhuǎn)換器（有時(shí)稱(chēng)為開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器）和LDO來(lái)驅(qū)動(dòng)ADC電源輸入（見(jiàn)圖1）。

圖1

利用 DC/DC 轉(zhuǎn)換器和 LDO 驅(qū)動(dòng) ADC 電源輸入

使用 DC/DC 轉(zhuǎn)換器時(shí)，請(qǐng)務(wù)必確保輸出 LC 濾波器的設(shè)計(jì)符合設(shè)計(jì)的電流要求和 DC/DC 轉(zhuǎn)換器的開(kāi)關(guān)頻率。同樣重要的是，在DC/DC轉(zhuǎn)換器周?chē)３蛛娏鏖_(kāi)關(guān)路徑中的電流返回環(huán)路非常短且緊密。我們將保持這部分討論的高級(jí)別，并討論ADC數(shù)字化數(shù)據(jù)的FFT中可能出現(xiàn)的影響。

首先，讓我們看一下功耗，正如我們?cè)谏蠋灼┛椭兴龅哪菢印Ｔ诒纠?，我們假設(shè)輸入電壓為5.0 V，并使用ADP2114 DC/DC轉(zhuǎn)換器和ADP1741 LDO。為了計(jì)算ADP2114的功耗，我們可以下載該器件的ADIsimPower工具。該工具將幫助我們計(jì)算ADP2114的功耗，并生成原理圖和設(shè)計(jì)。對(duì)于此示例，我們將僅查看該工具計(jì)算的功率。

讓我們?cè)俅慰紤]AD9250，該器件的總電流要求為395 mA，輸入電源電壓為5.5 V，輸出電壓為2.5V，以及工具中“最高效”設(shè)計(jì)的選擇（見(jiàn)下面的圖2）。

圖2

ADP2114/ADP2116 ADIsimPower 設(shè)計(jì)器工具

將這些值輸入ADP2114的ADIsimPower工具，計(jì)算結(jié)果顯示效率為96.4%，功耗為37 mW。這比我們之前看過(guò)的示例要高效得多！這正是 DC/DC 轉(zhuǎn)換器具有吸引力的原因之一。結(jié)束本示例，現(xiàn)在我們計(jì)算ADP1741的功耗，因?yàn)槲覀儚腁DP2提供5.2114 V電源電壓。

在這種情況下，ADP1741需要耗散（2.5 V – 1.8 V）x 395mA = 276.5 mW。表示最大結(jié)溫Tj將等于 T一個(gè)+ Pdx θ賈= 85oC + 276.5 毫寬 x 42oC/W = 96.61oC，遠(yuǎn)低于最大額定結(jié)溫 150oC 代表 ADP1741。這比我們前面的示例要好得多。那么有什么收獲呢？好吧，使用DC / DC轉(zhuǎn)換器時(shí)肯定需要考慮一些事項(xiàng)。由于 DC/DC 轉(zhuǎn)換器是開(kāi)關(guān)器件，因此需要注意開(kāi)關(guān)瞬變，這些瞬變可能表現(xiàn)為 ADC 輸出頻譜中的雜散（見(jiàn)圖 3）。

圖3

帶開(kāi)關(guān)雜散的數(shù)字化ADC數(shù)據(jù)的FFT

這些開(kāi)關(guān)雜散的開(kāi)關(guān)位置將取決于DC/DC轉(zhuǎn)換器的開(kāi)關(guān)頻率和ADC的輸入頻率。開(kāi)關(guān)雜散將與輸入信號(hào)混合，雜散將在fIN – fSW和fIN + fSW.好消息是，通過(guò)適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)，這些雜散的幅度可以最小化，并且在許多情況下低于ADC頻譜中的諧波或其他雜散，因此它們不是問(wèn)題。ADIsimPower工具提供原理圖和推薦布局，以便用戶可以采用優(yōu)化設(shè)計(jì)，將DC/DC轉(zhuǎn)換器開(kāi)關(guān)動(dòng)作的影響降至最低（見(jiàn)圖4和圖5）。

圖4

推薦的ADP2114布局

我鼓勵(lì)使用ADIsimPower工具。在為系統(tǒng)生成電源設(shè)計(jì)時(shí)，它非常方便。我們?cè)谶@里將該工具用于ADC，但該工具的使用不僅限于ADC。

審核編輯：郭婷