芯耀
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到目前为止，在ADC噪声模块中，我们主要关注信号链组件（无论是ADC外部还是集成在ADC内部的组件）所产生的噪声。然而，电源也会产生噪声。
下面我们将介绍电源噪声的类型和来源，如何测量和量化电源噪声抑制能力（电源抑制比，PSRR），并讨论每个ADC电源上的噪声如何影响系统性能。我们首先假设电源是固定的，换句话说，我们不会讨论可能改变电源噪声贡献的电源设计技术，而是重点关注这种噪声如何影响ADC输出。
首先，让我们定义电源噪声。对于任何模拟信号链，电源最终来自两种来源之一：电池或交流线路电压，这些电源的示例如下图所示。这两种电源选项之后通常会有某种形式的电源调节电路，用于为系统的其余部分调节电源。
下图显示了一些电源调节电路的示例，顶部是LDO，底部是DC-DC转换器。电源以及有源和无源调节组件都会产生一定程度的噪声，这种噪声会在电源输出中表现为与预期电压的偏差。这种偏差可能表现为输出中的稳定直流偏移，或者表现为叠加在输出上的、具有一定频率和幅度的交流信号。
LDO主要产生与所有电子组件相关的热噪声。像DC-DC转换器这样的开关器件会在热噪声的基础上增加大的电流瞬变。电流瞬变通常既包括较低频率的纹波（通常低于1MHz），也包括以标称输出电压为中心的较高频率尖峰（高于100MHz）。
下图的示波器图显示了来自开关模式电源的所有类型电源噪声的示例，包括开关纹波、瞬态尖峰和热噪声。除了电源调节组件外，交流噪声还可能来自使用同一电源的其他开关组件，如时钟和时钟缓冲器，以及来自环境照明或其他环境因素。
最终，无论使用哪种电源，ADC电源都可能同时存在热噪声和开关噪声。然而，由于电源噪声是ADC外部的，半导体制造商只能规定ADC抑制这种噪声的效果如何，该规格称为电源抑制比（PSRR）。
上面的公式说明了ADC数据手册中如何计算PSRR。PSRR是ADC输出的变化量（ΔV_out）与ADC电源的变化量（ΔV_supply）的比值，通常以dB为单位给出。注意，通常使用绝对值来描述PSRR，因为负号是隐含的。与大多数ADC规格一样，PSRR可以在电气特性表、典型曲线图或两者中定义。
上图显示了某款ADC在0KHz至500KHz频率范围内的PSRR。注意，图中提供了所有三个电源，其中AVDD是模拟电源，DVDD是数字电源，LVDD是ADC调制器电源电压。相比之下，下图的表格代表了该ADC数据手册电气特性中的PSRR规格。
顶部的表格显示了该ADC在直流下的PSRR规格，而底部的表格显示了该ADC在60Hz下的PSRR规格。重要的是，右侧的表格显示PSRR可以通过两种不同的方式测量：PSRR_DC和PSRR_AC。ADC数据手册中使用的PSRR测量方法取决于ADC将测量的信号类型，接下来的我们将更详细地讨论这两种规格。
PSRR_DC描述了由于电源的直流偏移，ADC输出变化的程度。PSRR_DC的测量设置如下图所示。
测量PSRR_DC，将ADC的输入短接在一起，将它们偏置到通常接近电源中间电压的共模电压（VCM），然后测量ADC输出的失调电压。然后将电源电压偏移一个较小的值，以查看ADC失调电压的变化量。
使用上图的PSRR公式可得出数据手册中提供的指定值。在这个例子中，假设模拟电源（AVDD）经历了±100mV的直流偏移。在时域中，AVDD电压类似下图，其中最小和最大偏移以蓝色显示，以标称电源电压（V_supply）为中心。
鉴于AVDD上有100mV的偏移，我们可以使用上面的公式和上面表格中饭典型PSRR来确定，AVDD的100mV变化应在ADC输出端产生1uV的失调电压变化，如右下角的红色所示。注意，输出失调电压摆幅以标称失调电压为中心，由绿色虚线表示。
PSRR_AC的测量设置与PSRR_DC非常相似，即将ADC的输入短接在一起，然后偏置到电源中间的共模电压。
然而，与对电源引入直流偏移不同，PSRR_AC是使用叠加在标称直流电源上的正弦交流信号来测量的，如下面的蓝色图所示。
这种正弦交流信号模拟特定频率的噪声，例如，该ADC的PSRR测量使用60Hz，如右上角的表格所示。然而，在实际系统中，电源噪声可能不是纯正弦的，在这种情况下，要确保ADC和其他组件也能抑制基波噪声频率的谐波。
要在时域中计算PSRR_AC，使用下面所示的PSRR公式
将100mV的幅度作为V_supply，并使用上面表格中的AVDD PSRR。ADC输出的预期变化是一个以60Hz振荡的3.2uV信号，如下面的红色所示，且以ADC的标称失调电压为中心，由绿色虚线表示。
你也可以在频域中计算PSRR_AC，方法是使用ADC参考电压将100mV的电源纹波转换为dB。假设参考电压为2.5V，100mV相当于-28dBFS，如右侧的蓝色图所示。在这种情况下，PSRR_AC是电源纹波幅度与在电源纹波频率（60Hz）处频谱中测量到的信号之间的差值，如右侧的红色图所示，这导致在60Hz时误差信号幅度降低了90dB。
到目前为止，我们的分析仅专注于AVDD，但ADC还有其他可能引入噪声的电源电压。这就引出了一个问题：哪个电源最需要最小化噪声？为了回答这个问题，让我们回顾一下之前在讨论PSRR数据手册规格时引入的右侧图表。该图绘制了该ADC（一款24位Δ-Σ ADC，具有宽带数字滤波器，采样率最高可达512Ksps）的PSRR与频率的关系。
重要的是，该ADC还有三个不同的电源电压：AVDD（模拟电源，黑色）、DVDD（数字电源，灰色）和LVDD（ADC调制器电源电压，红色）。从图中可以清楚地看到，调制器电源LVDD的PSRR最低，因此对电源噪声的敏感性最高。
我们将在下面更详细地探讨这个概念。为了测试哪个电源对电源噪声最关键，按照左上角概述的测试程序进行操作。首先，使用干净的电源在该ADC的评估模块上进行基线PSRR测量，使用本文描述的相同PSRR_AC测试设置。
接下来，在标称电源电压上施加噪声信号。在每种情况下，该噪声信号一次仅施加到一个电源上，而其他两个电源保持无噪声。最后，在假设输入短接的情况下测量ADC输出，然后计算产生的噪声。
举个例子：
在本实例中我们使用的测试参数如下面的表格所示，噪声信号是一个以标称电源电压为中心、幅度为100mV的1KHz正弦波。标称电源电压为：AVDD 3伏，DVDD 1.8V，LVDD 1.825V。
下图是报告每次测试结果的直方图。基线测试以绿色显示，输入参考噪声为3.71uV RMS。
AVDD上加噪声的测试以黑色显示，输入参考噪声为3.81 uVRMS。
DVDD上加噪声的测试以灰色显示，输入参考噪声为4.9 uVRMS。
LVDD上加噪声的测试以红色显示，输入参考噪声为9.37 uVRMS。
正如预测的那样，LVDD最容易将噪声耦合到ADC输出中，因为它在三个电源中PSRR最低。LVDD对噪声最敏感，因为它直接为Δ-Σ调制器供电，而调制器又直接控制模数转换过程。相比之下，AVDD为其余的模拟电路供电，包括产生主偏置电流，但这对转换结果的直接影响较小。DVDD为ADC的数字核心供电，对转换结果的影响最小，因为当调制器输出到达数字抽取滤波器时，已经是二进制形式。
最终，对于需要多个电源的器件，优先为直接为Δ-Σ调制器供电的电源使用低噪声、高PSRR的稳压器，该电源通常是AVDD。
