ADC的电源选型

ADC是一个敏感器件，要好好对待它的各个输入端口，才能得到它本身的性能。

常规的，我们会在输入端加入抗混叠滤波器，时钟端使用抖动极低的时钟芯片的输出，那电源输入端呢？

在选用电源时，市面上有这么多LDO或者DC-DC，我们到底应该选择性能何样的，才能挖掘出ADC的本身性能呢。

为什么要好好考虑电源呢？

理想的电源就是一个直流信号，但是现实中，会有交流噪声叠加在上面，这些噪声就会影响ADC的性能。

ADC的PSSR和PSMR

ADC的PSSR大体的意思就是，假设有一个噪声信号叠加在DC上，然后测试ADC的输出，看该噪声信号在FFT频谱上的幅度，即体现ADC对电源噪声本身的衰减。

ADC的PSMR，大体的意思是，假设有一个噪声信号叠加在DC上，该噪声信号会与模拟信号输入产生调制信号，看该调制信号在FFT频谱上的幅度。

简单来说，就是假设叠加在DC的噪声信号为1MHz，模拟输入信号为100MHz，而PSSR关注的是ADC输出端1MHz的幅度，而PSMR关注的则是ADC输出端101/99MHz等的幅度。

如何测试ADC的PSSR呢？

如上所述，ADC的PSSR即使ADC对电源上叠加的噪声的衰减。所以，我们可以按下面方式进行ADC的PSSR指标的测试：

(1)用信号源产生一频率为f的正弦信号，并将其叠加到直流电源上。

(2)用叠加了交流信号的直流电给ADC供电，同时将ADC的模拟输入端接地。

(3)计算ADC的输出频谱，看其频谱上在f处的杂散电平。

(4)遍历信号源的频率，可以测出ADC的PSSR与杂散频率的关系。

厂家ADC的手册上，有时候会提供PSSR指标，比如60dB就是一个比较常规的值；有时候则没有提到这个指标。这个时候该怎么办呢？

(1) 向ADC的供应商要。要是有原厂FAE直接对接的话，那是很幸福。如果没有的话，可以去厂家官网上的论坛上去留言，碰碰运气，看看会不会有原厂技术人员回答你的问题。我在TI的网站上提了几个问题，感觉技术人员都回答的很及时。不知道是不是负责该版块的技术人员正好特别尽责。

(2) 自己测试PSSR

(3) 如果对成本不敏感的话，可以选择好的LDO，再多加电容滤波。

如何测试ADC的PSMR呢？

步骤：见上面测试ADC的PSSR步骤。

区别在于：

(1)因为是要测试调制信号，所以产生噪声信号的信号源的输出频率一般会设置的比较低，比如1KHz~100KHz。

(2)ADC的模拟输入端也要有信号输入。

电源噪声对ADC性能的影响

有了PSSR和PSMR的数据，就要聊聊怎么将这些数据应用到设计中了。即如何选择电源芯片，以确保能达到ADC需要的要求。

大概步骤如下：

(1)看电源芯片的手册，查看其输出噪声指标，如果用DC-DC的话，还要看其开关频率。

(2)看ADC手册上给出的PSSR值。

(3)用文中提供的excel文件进行计算.

结合excel文件，解释电源的选择

理想ADC

(1)假设ADC的满幅输入是2Vpp，采样频率为125MSPS，位数为16bit，在蓝色域输入对应数字，即可计算出理想ADC的信噪比为98dB,噪声底噪为1.1157nVrms/√Hz。

(2)假设选择了一LDO，其在10Hz~100KHz的带宽内，输出总噪声为4uVrms,即对应12.65nVrms/√Hz。

(3)如果不考虑ADC的PSSR，则算出ADC最终能输出的信噪比为76.95dB

(4)假设ADC的PSSR为60dB,则算出ADC最终能输出的信噪比为98.07dB.

实际ADC

(1)假设ADC的满幅输入是2Vpp，采样频率为125MSPS，位数为16bit，实际SNR为78dB,在蓝色域输入对应数字，即可计算出噪声底噪为11.26nVrms/√Hz。

(2)假设选择了一LDO，其在10Hz~100KHz的带宽内，输出总噪声为4uVrms,即对应12.65nVrms/√Hz。

(3)如果不考虑ADC的PSSR，则算出ADC最终能输出的信噪比为74.45dB，恶化了约3.55dB.

(4)假设ADC的PSSR为60dB,则算出ADC最终能输出的信噪比为77.99999452dB,基本没恶化.

所以，只有在文件中输入相应数据，你就可以计算出你应该选择输出噪声为多少的LDO。当然如果你在LDO的输出端用了滤波措施，在ADC电源供电端加了去耦电容，那对LDO的噪声要求会降低。

PS:

可在消息框输入：excel文件,下载文中的excel文件。

参考文献：

Rob Reeder,MS-2210_Designing Power Supplies for High Speed ADC.pdf