4 电源电路选项

瞬态电流可能导致压降等问题，进而可能导致 ADC 运行不稳定。因此，设计电源时务必要考虑平均和瞬态电流需求。下面来看看三种不同电源选项的优势和挑战：

• 低压降稳压器 (LDO)。TI 建议使用 LDO 为精密 ADC 供电。LDO 具有很多优势，例如出色的噪声性能、低电压纹波以及小而简单的实现方式。LDO 最重要的优势是能够在瞬态期间可靠地保持输出电压，同时还提供低静态电流。有关如何为任何应用选择合适 LDO 的更多信息，请参阅下面的相关网站部分。
• 线性稳压器。如果选择 LDO 会导致成本过高，则具有标准压降电压的线性稳压器也是一个不错的选择。线性稳压器可以在瞬态期间可靠地保持输出电压，同时还提供与 LDO 类似的低静态电流。使用线性稳压器时的挑战是压降电压明显更大，这可能需要特定的电压轨来为这些器件供电。线性稳压器还往往采用较大的封装，因为它们的效率较低并且要散发的热量较多。额外的热量会导致封闭式系统温度升高，从而可能导致精密系统出现漂移误差。
• 并联稳压器。并联稳压器是其中一种最具成本效益的电源选项。虽然该选项可以节省成本，但设计可靠电源电路的复杂性也会增加。例如，需要双极电源供电的精密 ADC 可以使用低电压可调节并联稳压器 TLV431 来生成 ±2.5V 的电压轨。您可以使用 TLV431 来实现此目的，因为它具有低 VREF。然而，使用该稳压器时存在一个挑战，那就是它只能提供有限的电流。TLV431 数据表还要求阴极电流不小于 1mA。这两个限制因素限制了图 5 和图 6 中所示标准设置的输出电流能力。

图 5 和图 6 显示了阴极电流和提供给 ADC 的电流都必须流经电阻器 R1。该配置将电源电流限制为 (VSUP–VREF)/R1，从而带来了两个设计挑战。首先，即使未施加负载，持续流经 R1 的电流也会消耗功率。尝试降低 R1 来增加可用电源电流也会成比例地增加静态功耗。其次，R1 设置的最大电流通常无法支持 ADC 所需的数百毫安瞬态电流。如果无法提供必要的电流，会导致电源电压下降，并可能导致 ADC 运行不稳定。

通过在图 5 和图 6 中的电路中添加两个元件，可以缓解这些问题。图 7 和图 8 展示了一个修改后的并联稳压器电路，其中包含一个晶体管和一个偏置电阻器 Rb。

与图 5 和图 6 中的系统相比，图 7 和图 8 中的电源电路可以提供更大的电流，因为晶体管消除了电源输入 (VSUP) 和输出 (VOUT) 之间的任何电阻。通过安装 Rb 而不是依靠 R1，该新电路还可以保持 ≥1mA 的阴极电流。因此，只需电阻 R1 和 R2，即可设置输出电压，如方程式 1 所示。

有关如何将电压基准用作并联稳压器的更多信息，请参阅下面的相关网站部分。