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采用ADP5070的低噪声、双电源解决方案为单电源系统中的精密双极性DAC AD5761R供电

作者: 时间:2016-03-04 来源:电子产品世界 收藏

  DVCC数字电源

本文引用地址://m.amcfsurvey.com/article/201603/287850.htm

  图6显示了如何从外部5 V电压信号或从5 V_LDO提供AD5761R的数字电源。5 V_LDO是一个噪声较低的电压信号,由产生并由ADP7142稳压器调节。

  基准电压

  AD5761R提供一个默认开启的2.5 V、5 ppm/°C内部基准电压源。另外,图6显示了DAC的两个可能的外部基准源,其选择取决于LK4的位置。

  • LK4可以短接位置A,此时一个外部电压输入VREFIN/VREFOUT SMB连接器。当使用内部基准电压源时,此连接器提供2.5 V电压供外部使用。

  • 如果LK4短接位置C,则基准电压由超低噪声、高精度基准电压源ADR4525提供。

  图6. AD5761R芯片连接

  测量和结果

配置

  为了提供尽可能高的纹波幅度并获得最差情况下的结果,将的开关频率设置为1.2 MHz并使用快速压摆模式。

  AD5761R电源配置

  本部分说明的系列测量显示了AD5761R DAC在三种数据码(零电平、半量程和满量程)下的测试结果;输出电压范围为±10 V,这是该双极性DAC的代表性输出范围。在该系列测量中,AD5761R在四种不同电源配置下上电:

  • 外部电源(Agilent)

  • DC-DC开关稳压器(ADP5070)和LC输出滤波器

  • DC-DC开关稳压器(ADP5070)和CMOS LDO线性稳压器(ADP7142和ADP7182)(交流性能测试不包括这种电源配置)

  • DC-DC开关稳压器(ADP5070)、LC输出滤波器和CMOS LDO线性稳压器(ADP7142和ADP7182)

  AD5761R的性能也利用DAC内部基准电压源和ADR4525外部基准电压源进行了测试。

  电源频谱分析

  本部分说明的详细结果显示了DAC输出频谱如何随所选的电源配置而改变。表2和表3收集了图7至图20所示频谱分析的最大频谱响应电平。

  表4显示了1.2 MHz开关频率时10 kHz和10 MHz频率上的频谱分析的最大频谱响应电平。电源配置增加一个LC滤波器时,AD5761R维持在20.6 dBµV(代表0.1 LSB)的设定规格内。增加一个LDO作为二级滤波器,可将纹波进一步降低到与外部电源供电相当的水平,使得DAC能够以最小噪声输出工作。

  表2. AD5761R每个DAC数据码的最大频谱电平(dBµV),10 Hz至10 kHz

  表3. AD5761R每个DAC码的最大频谱电平(dBµV),10 kHz至10 MHz

  表4. AD5761R每个DAC数据码的1.2 MHz频谱电平(dBµV),10 kHz至10 MHz

  外部电源和AD5761R配置

  图7至图10所示的频谱线用作随后AD5761R DAC和ADP5070直接开关稳压器评估的基线图。各图中的红色虚线比表示频谱电平的阈值。阈值设置为20.6 dBµV,代表大约0.1 LSB的值。在图7至图20中,RBW表示分辨率带宽,VBW表示视频带宽,REF表示基准值。

  图7. 外部电源和AD5761R配置输出频谱分析,内部基准电压源(10 Hz至10 kHz)

  图8. 外部电源和AD5761R配置输出频谱分析,外部基准电压源(10 Hz至10 kHz)

  图9. 外部电源和AD5761R配置输出频谱分析,内部基准电压源(10 kHz至10 MHz)

  图10. 外部电源和AD5761R配置输出频谱分析,外部基准电压源(10 kHz至10 MHz)

  DC-DC开关稳压器和LC输出滤波器电源配置

  在该电源配置中,LC滤波器用于初始纹波抑制,ADP5070直接开关稳压器用于产生双极性电源范围。图11和图12显示了10 Hz到10 kHz频率带宽的纹波水平,图13和图14显示了10 kHz到10 MHz频率带宽的纹波水平。

  图11. ADP5070、LC滤波器和AD5761R电源配置输出频谱分析,内部基准电压源(10 Hz至10 kHz)

  图12. ADP5070、LC滤波器和AD5761R电源配置输出频谱分析,外部基准电压源(10 Hz至10 kHz)

  图13和图14显示了1 MHz时的频率尖峰。LC滤波器并未充分降低来自ADP5070 DC-DC稳压器的纹波幅度,因此,从频谱分析角度看,这种电源解决方案的性能不够理想。

  图13. ADP5070、LC滤波器和AD5761R电源配置输出频谱分析,内部基准电压源(10 kHz至10 MHz)

  图14. ADP5070、LC滤波器和AD5761R电源配置输出频谱分析,外部基准电压源(10 kHz至10 MHz)



关键词:ADP5070DAC

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