如何不大量牺牲 AC 性能的情况下利用开关稳压器在为高速 ADC 供电

vipjph

在选择高速数据转换器时，功耗是最为重要的系统设计参数之一。不管是更长电池使用寿命的便携式设计，还是散热能力较低的小型产品，数据转换器的功耗都至关重要。

一般而言，系统设计人员都通过一个低噪线性稳压器（例如：低压降稳压器）来为数据转换器供电，而不使用开关稳压器。这是因为，他们担心开关噪声会进入转换器输出能谱，从而极大地降低 AC 性能。

但是，新一代的开关稳压器针对手机进行了噪声优化，使得邻近 LNA（低噪放大器）和 PA（功率放大器）干扰最小化，从而为我们的设计带来了改变。这些稳压器让我们可以直接通过一个 DC/DC 转换器来为高速数据转换器供电，并且 AC 性能没有明显的降低。本文将为您介绍这种设计如何能够立马使功率效率提高至少 20%，最高可达到 50%。

相比前几代产品，现代的一些高速转换器功耗降低了近 50%，一部分原因是电源电压从 3.3V 降低至 1.8V。由于 LDO 型设计的电源轨更低，LDO 压降以及即将调低的有效电源轨对功率效率而言更加重要。在电路板的数字部分，一般会有许多不同的电压轨，服务于各种内核以及 FPGA 的 I/O 电压和处理器。但是，在模拟部分，仅有一些稳定无噪的电压选项可供使用，例如：5V 和 3.3V等。

就高速数据转换器而言，可通过一个共用5V轨线性稳压器产生一个 3.3V 电源。LDO 稳压器 1.7V 压降，相当于降低 35% 的功耗。使用一个 LDO 稳压器通过 3.3V 总线得到 1.8V ADC电源时，例如：ADS4149 ADC，线性稳压器功耗增加至约 45%。这也就是说，LDO 消耗了差不多一半的功率。它表明，一种低效率的电源设计多消耗一半功率是如此的容易。

开关稳压器的效率与输入电源轨没有一点关系，因此非常的节能。只要细心进行设计，便可以最小化对 AC 性能所产生的影响。

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