ZHCY199 November   2023

 

  1.   1
  2.   概述
  3.   内容概览
  4.   噪声和 ADC
  5.   定义电源架构中的噪声和精度
  6.   在低噪声和低功耗电压基准方面的创新
  7.   在超低噪声电压基准方面的创新
  8.   通过简化的电源架构提高噪声和热性能
  9.   LDO 电源轨实现高电流低噪声
  10.   在精密电池监测方面的创新
  11.   结论
  12.   其他资源

噪声和 ADC

ADC 中的噪声可能会导致精密电压测量出现误差。您必须考虑信号链中内部和外部噪声源的总体影响。总噪声通常是 ADC 热噪声、ADC 量化噪声、放大器噪声、电压基准噪声和电源噪声的组合。

方程式 1 描述了 ADC 输入端的总参考噪声(在满量程电压下),因为它根据图 1 测量传感器。主要的设计挑战是优化所有噪声源以实现应用所需的噪声目标。在方程式 1 中,ADC 的电源抑制比 (PSRR) 降低了电源噪声,该噪声被绘制为 1MHz:

方程式 1. ADC     噪声 = ADC     噪声 2 + ADC   量化   噪声 2 + (     噪声 × 10 PSRR 20 ) 2 + 电压   基准   噪声 2

鉴于存在不相关的噪声源,总噪声是所有噪声源的平方和根,在很大程度上相当于最大噪声源。一个噪声分量可能会严重影响测量结果。例如,如果电压基准比 ADC 和电源产生更多的噪声,则降低电压基准上的噪声是降低系统噪声的理想方法,如图 2图 3 所示。此外,ADC 噪声类型随分辨率不同而不同:16 位 ADC 主要产生量化噪声,但 24 位 ADC 不然。

GUID-20231008-SS0I-375J-BHXL-98MR0FQQSXFB-low.svg 图 2 电压基准主要噪声。
GUID-20231008-SS0I-41Z0-TBLD-6TPW7C7V04QQ-low.svg 图 3 ADC 热主要噪声。