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简介
模数转换器 (ADC) 在任何依靠外部（模仿）国际搜集信息进行 （数字）处理的体系中都是不可或缺的组成部分。从通讯接收机 到数字测验和丈量再到军事和航空航天—此处仅举数例—这些 体系在不同的运用中各有不同。硅片处理技能的开展（比方65 nm CMOS 和28 nm CMOS）使高速ADC 得以跨过GSPS（每秒千兆） 门槛。关于体系规划人员来说，这意味着能用于数字处理的采样 带宽越来越宽。出于环境和本钱方面的考虑，体系规划人员不断 测验下降总功耗。一般来说，ADC 制作商主张选用低噪声LDO （低压差）稳压器为GSPS（或RF 采样）ADC 供电，以便到达最 高功用。但是，这种办法的输电网络 (PDN) 功率不高。规划人员 关于运用开关稳压器直接为GSPS ADC 供电且不会大幅下降 ADC 功用的办法呼声渐高。
解决计划是慎重地进行PDN 布置和布局布线，保证ADC 功用不 受影响。本文评论了线性和开关电源的不同之处，并标明GSPS ADC 与DC-DC 转换器调配运用可大幅改进体系能效，且不会影 响ADC 功用。本文经过输电网络组合评论GSPS ADC 功用，并 对本钱和功用进行了比照剖析。
一般主张GSPS ADC 运用的PDN
高带宽、高采样速率ADC（或GSPS ADC）能够具有多个电源 域（比方AVDD 或DVDD）。跟着尺度的缩小，不只电源域的 数量添加，为ADC 供电所需的不同电压数量也有所添加。例如，AD9250,1是一款14 位、170 MSPS/250 MSPS、JESD204B 双通道 模数转换器，选用180 nm CMOS 工艺制作，具有3 个域：AVDD、 DVDD 和DRVDD。但是，一切3 个域都具有相同的电压：1.8 V。
现在，来看一下AD9680,2 ：一款14 位、1.25 GSPS/1 GSPS/820 MSPS/500 MSPS JESD204B 双通道模数转换器，选用65 nm CMOS 工艺制作。这款GSPS ADC 具有7 个不同的域（AVDD1、 AVDD1_SR、AVDD2、AVDD3、DVDD、DRVDD 和SPIVDD）， 以及3 个不同的电压：1.25 V、2.5 V 和3.3 V。
ADP23843 和 ADP21644DC-DC 转换器用于使电压下降到可控水 平，以便LDO 能够在不进入热关断的情况下进行稳压操作。这 些电源域和各种电压的日益遍及是在这些采样速率下作业所必 需的。它们能够保证各种电路域（比方采样、时钟、数字和串行 器）之间具有正确的阻隔，一起使功用最优。正是由于这个原因， ADC 制作商才规划了评价板，并引荐具体的电源规划计划，保证 最大程度下降危险，使功用最大化。例如，图1 显现了AD9680 评价板运用的默许 PDN 的功用框图。依据 Vita57.1 标准，电源输 入来自 FMC（FPGA 夹层卡）连接器供给的12 V/1 A 和3.3 V/3 A 电源。
清楚明了，这是一种贵重的解决计划，有7 个LDO 稳压器，每 个域一个。这款PDN 也许是功用最优的，但必定不是最具性价 比或运转本钱功率最高的。体系规划人员以为布置含有多个 ADC 的体系十分有难度。例如，相控阵雷达计划包括成百个 AD9680，全都以同步办法作业。要求体系规划人员为上百个ADC 的每一个电压域都分配一个LDO 稳压器是不合理的。
用于GSPS ADC 的更简略的PDN
一种更具性价比的PDN 规划计划是将具有相同电压值（比方所 有的1.25 V 模仿域）的域组合起来，然后用同一个LDO 来驱 动。这样能够削减元件数（以及物料清单—BOM—本钱），这 或许合适某些规划。其简化PDN 如图2 所示；该图为AD9680 评价板的布置。在该布置中，整个AD9680 都能够运用3.3 V 输入供电。
驱动AD9680 的DC-DC 转换器
经过移除为1.25 V 域供电的单个LDO，还可进一步简化PDN。 这是最高效、最具性价比的解决计划。这种计划的困难之处在于 保证DC-DC 转换器的操作稳定性，然后不影响ADC 功用。 ADP2164 驱动AD9680 一切1.25 V 域（AVDD1、AVDD1_SR、 DVDD 和DRVDD）的PDN 如图3 所示。
比较不同的PDN
对上文评论的3 个PDN 以及第4 个网络进行测验；第4 个网络 选用基准电源为AD9680 评价板供电。表1 列出了AD9680 评价 板上布置的各种输电网络。
表1. 输电网络列表
| PDN 设置 | 描绘 | ||
| 基准 | 运用基准电源为AD9680 供电 | ||
| PDN #1 |
评价板上的默许PDN
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