Índice
Explicação dos termos técnicos
1. Selecione o conversor primeiro.
2. Verifique o índice de rejeição da fonte de alimentação do conversor.
3. Use uma faixa de entrada de fundo de escala de 2 V pp
visão geral
Para o conversor e o sistema final. Deve-se garantir que o ruído em qualquer entrada não afete o desempenho. Então, para entender o ruído da fonte de alimentação e atender aos requisitos de design do sistema. A quais aspectos devemos prestar atenção?
processo geral de arquitetura
Geralmente é dividido em 5 etapas para descrever e compartilhar
Explicação dos termos técnicos
Conversor: Um conversor é um dispositivo que converte um sinal em outro . Um sinal é a forma ou portadora na qual a informação existe. Em equipamentos de instrumentação automática e sistemas de controle automático , um sinal é frequentemente convertido em outro sinal em comparação com uma quantidade padrão ou de referência para conectar os dois tipos de instrumentos. Portanto, o conversor geralmente é dois instrumentos (ou dispositivo) como um link intermediário .
detalhes técnicos
1. Selecione o conversor primeiro.
Em seguida, selecione reguladores, LDOs, reguladores de comutação, etc. Nem todos os reguladores são adequados. As especificações de ruído e ondulação na folha de dados do regulador devem ser verificadas. e frequência de comutação (se estiver usando um regulador de comutação). Um regulador típico pode ter 10 uv rms de ruído em uma largura de banda de 100 kHz. Supondo que esse ruído seja branco, ele corresponde a uma densidade de ruído de 31,6 nv rmslHz na banda de frequência de interesse.
2. Verifique o índice de rejeição da fonte de alimentação do conversor.
Saiba quando o desempenho do conversor diminui devido ao ruído da fonte de alimentação. Na primeira zona de Nyquist, fS/2, o PSRR da maioria dos conversores de alta velocidade é tipicamente 60 dB (1 mV/V). Se o valor não for fornecido na folha de dados, meça-o de acordo com o método acima ou pergunte ao fabricante.
3. Use uma faixa de entrada de fundo de escala de 2 V pp
Um ADC de 16 bits com SNR de 78 dB e taxa de amostragem de 125 MSPS tem um piso de ruído de 11,26 nv rms. Ruídos de qualquer origem devem ficar abaixo deste valor para evitar que afetem o conversor. Na primeira zona de Nyquist, o ruído do conversor será de 89,02 uv rms (11,26 nv rms/., Hz) × (125 MHz/2). Embora o ruído do regulador (31,6 nvl.Hz) seja mais que o dobro do conversor. Mas o conversor tem um PSRR de 60d, que suprimirá o ruído do regulador de comutação para 31,6 pV/Hz (31,6 nVI, Hz × 1 mV/V). Este ruído é muito menor do que o piso de ruído do conversor, portanto o ruído do regulador não degrada o desempenho do conversor.
4. Filtro de energia.
O aterramento e o layout são igualmente importantes. Adicionar um capacitor de 0,1 uF ao pino de alimentação do ADC mantém o ruído abaixo do valor calculado anteriormente. Lembre-se de que alguns pinos de alimentação consomem mais corrente ou são mais sensíveis do que outros. Os capacitores de desacoplamento devem, portanto, ser usados com cautela, mas esteja ciente de que alguns pinos de alimentação podem exigir capacitores de desacoplamento adicionais. Adicionar um filtro LC simples na saída da fonte de alimentação também ajuda a reduzir o ruído. No entanto, ao usar um regulador de comutação, um filtro em cascata suprime o ruído para um nível muito mais baixo. Algo a ter em mente é que cada etapa adicional de ganho adiciona cerca de 20 dB por década.
5. É preciso prestar atenção
A análise acima é apenas para um único conversor. A análise de ruído é diferente se o sistema envolver vários conversores ou canais. Por exemplo, os sistemas de ultrassom empregam muitos canais ADC que são somados digitalmente para aumentar a faixa dinâmica. Basicamente. Cada vez que o número de canais dobra. O nível de ruído do conversor/sistema é então reduzido em 3 dB. Para o exemplo acima, se você usar dois conversores. O piso de ruído dos conversores será reduzido pela metade (-3 dB) se quatro conversores forem usados. O piso de ruído mudará para -6 dB. Isso ocorre porque cada conversor pode ser tratado como uma fonte de ruído não correlacionada. As fontes de ruído não correlacionadas são independentes umas das outras, portanto, os cálculos de RSS (soma da raiz dos quadrados) podem ser executados. Finalmente, à medida que o número de canais aumenta. O nível de ruído do sistema é reduzido. Os sistemas se tornarão mais sensíveis, com restrições de projeto mais rígidas nas fontes de alimentação. É impossível eliminar todos os ruídos da fonte de alimentação em uma aplicação. Porque é impossível para qualquer sistema ser completamente imune ao ruído da fonte de alimentação. portanto. Como usuários de ADCs, devemos tomar medidas ativas durante os estágios de projeto e layout da fonte de alimentação.
resumo
提示：这里可以添加总结
Por exemplo:
1. Desacople todos os trilhos de alimentação e tensões de barramento da placa de sistema.
2. Lembre-se: Cada etapa adicional de ganho aumenta aproximadamente 20 dB por década.
3. Se o cabo de alimentação for longo e alimentar um IC, dispositivo e/ou área específica. deve ser dissociado novamente.
4. Tanto a alta frequência quanto a baixa frequência devem ser desacopladas.
5. O ponto de entrada da fonte de alimentação antes do capacitor de desacoplamento para o terra geralmente usa uma conta de ferrite em série. Faça isso para cada tensão de alimentação que entra na placa do sistema, seja de um LDO ou de um regulador de comutação.
6. Para os capacitores adicionados, devem ser usados espaçamento de energia e plano de aterramento (mils) próximos, de modo que o próprio projeto de PCB tenha recursos de desacoplamento de alta frequência.
7. Como em qualquer bom layout de placa, mantenha as fontes de alimentação longe de circuitos analógicos sensíveis. Como estágio front-end ADC e circuito de relógio, etc.
8. Uma boa divisão do circuito é crítica, alguns componentes podem ser colocados na parte de trás do PCB para melhorar o isolamento.
9. Preste atenção ao caminho de retorno do solo, especialmente no lado digital. Certifique-se de que os transientes digitais não voltem para a parte analógica da placa. Em alguns casos, um plano de chão dividido também pode ser útil.
10. Mantenha os componentes de referência analógicos e digitais em seus próprios níveis. Essa prática geral aumenta o isolamento do ruído e das interações de acoplamento.
11. Siga as recomendações do fabricante do IC. Se a nota de aplicação ou folha de dados não explicar diretamente. painéis de avaliação devem ser investigados. Essas são ótimas ferramentas para começar.