电子工程专辑
UBM China

采用新一代开关稳压器为高速ADC供电

上网日期: 2012年06月04日 ?? 作者: Thomas Neu ?? 我来评论 字号:放大 | 缩小 分享到:sina weibo tencent weibo tencent weibo


打开微信“扫一扫”,打开网页后点击屏幕右上角分享按钮

1.扫描左侧二维码
2.点击右上角的分享按钮
3.选择分享给朋友

关键字:开关稳压器? ADC? 电源滤波?

AC性能

根据不同的数据转换器电源抑制比(PSRR),电源轨上一定数量的噪声仍然会进入 ADC,从而降低其AC性能。图4所示信噪比(SNR)和无尖峰动态范围(SFDR)摆动,利用ADS4149 EVM对基准电源(例如:1.8V无噪实验室电源)和使用不同电源滤波器方法的LDO及DC/DC转换器进行了比较。

我们的测试结果表明,相比低噪LDO,使用开关稳压器供电时SNR性能降低程度非常小(300 MHz IF 时~0.3 dB)。不同配置的SFDR性能也几乎完全一样。

(电子工程专辑)
图4: 不同电源选项和滤波器(Fs = 250 Msps)输入频率的SNR(左图)和SFDR(右图)摆动情况。

仔细查看标准化的快速傅立叶变换(FFT)图,其以输入信号开始,绘制出噪声与偏频之间的对比关系,表明使用非理想“EXC”铁氧体磁珠时尼奎斯特区的噪声底稍有变化。但是,看不出有图5所示的开关频率连通。

(电子工程专辑)
图5: 输入信号标准化FFT图表明输出能谱中没有开关尖峰线。

功率效率

如前所述,使用DC/DC转换器代替线性稳压器的主要好处是节能。在较早前的ADS4149 EVM实验中,LDO和开关稳压器都通过一个外部3.3V电源供电,其为一个共用模拟电源轨。表1列出了测得功率效率及其各自的静态电流。

(电子工程专辑)
表1: 测得功率效率及其各自的静态电流。

这种比较表明,使用LDO时,LDO本身消耗的功率几乎与ADC一样多。开关稳压器方法仅消耗32 mW(高于理想解决方案),从而实现一种非常高效的电源设计。通过将输入电压从3.3V降低至2.5V或者2.2V,可以进一步提高LDO的效率,但代价是系统成本更高,体积更大。

尽管使用的外部组件比LDO设计要多,但DC/DC转换器解决方案的尺寸可能会更小,因为新型的DC/DC转换器拥有更高的开关频率,其可以极大地缩小电感器尺寸(例如:2.25MHz时~2.2μH,代替500kHz的33μH)。

相反,线性稳压器要求更少的电源滤波,但其封装尺寸小型化受到限制,因为它们的功耗通常更高。从成本角度来看,开关稳压器解决方案可能会因组件数目较多而稍显昂贵。但是,它的高效率可以节省散热技术成本,并能降低系统功率预算。

总结

系统设计人员们迫切需要更多高功效的组件,而将高速数据转换器设计的电源架构转至开关稳压器,可以极大地降低功耗。本文为您介绍了如何在不大量牺牲AC性能的情况下,直接通过一个开关稳压器为低功耗高速数据转换器供电。

本文来自《电子工程专辑》2012年6月刊,版权所有,谢绝转载。


?第一页?上一页 1???2





我来评论 - 采用新一代开关稳压器为高速ADC供电
评论:
*? 您还能输入[0]字
分享到: 新浪微博 qq空间
验证码:
????????????????
?

关注电子工程专辑微信
扫描以下二维码或添加微信号“eet-china”

访问电子工程专辑手机网站
随时把握电子产业动态,请扫描以下二维码

?

5G网络在提供1Gbps至10Gbps吞吐量方面具有很好的前途, 并且功耗要求比今天的网络和手机都要低,同时还能为关键应用提供严格的延时性能。本期封面故事将会与您分享5G的关键技术发展,以及在4G网络上有怎样的进步。

?
?
有问题请反馈
推荐到论坛,赢取4积分X