本文主要是介绍电源噪声对高分辨率ADC影响，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！
1 简介
ADC本身需要外部电源供电，而且，与混合信号数据采集系统中的任何其他组件一样，电源也会产生噪声。
电源噪声与其他噪声类似，对系统性能的影响主要取决于电源噪声的级别和类型。例如便携式应用的3V锂离子电池通常比用于测试ADC特性的精密台式电源噪声更大，输出电压变化更大。
2 电源噪声类型及来源
对于任何模拟信号链，供电方式主要有两种：电池或交流电压。电源选择后，通过都会有某种形式的电源调节电路，用于调节系统其他部分的电源。电源以及有源和无源调节原件都会产生一定程度的噪声。这种变化可以表现为两种：稳定直流偏置和某个频率和幅度的交流信号。
虽然后者似乎是线路电压供电系统特有的，但电池系统也可能包含交流噪声。功率调节部件本身会产生影响性能的噪声。这些设备包括LDO、DC/DC、开关电源（SMPS）。LDO主要产生热噪声，如与所有电气元件相关的热噪声。开关器件在热噪声的基础上增加了大电流瞬变。通常，在100Hz的额定频率范围内的纹波的额度额定电压变化。
除了电源调节部件外，交流噪声还可能来自使用同一电源的其他开关部件（如时钟和时钟缓冲器）以及环境照明或其他环境元件。
最终，无论使用哪种电源，ADC电源上都可能具有热噪声和开关噪声。
3 电源噪声抑制的测量与变化
在ADC中，PSR描述ADC输出的变化（ΔV出去)相对于其电源的变化（ΔV供应). PSR通常用分贝表示。这个比率被称为电源抑制比（PSRR）。注意，绝对值通常用于描述PSRR，计算公式如下：
在ADC数据表中可以找到两种不同的指定PSRR的方法：直流PSRR和交流PSRR。直流电源抑制比描述ADC输出因其电源中的直流偏移而变化的程度，而交流PSRR描述输出中出现的电源噪声量。类似于ADC噪声测量，ADC制造商使用的PSRR测量方法取决于ADC要测量的信号类型。
例如，低速传感器测量应用通常使用针对直流性能优化的ADC，如ADS1261，一个非常低噪声的24位delta-sigma ADC，每秒可采样40千个样本（kSPS）。下图显示了ADS1261的直PSRR，因为这个转换器的信号通带通常非常窄。
测量ADC直流PSRR是将ADC输入端短接在一起，使其偏压到共模电压通常在中间电源附近，测量ADC输出端的偏移电压。看看电压偏移量是多少。下图显示了一个典型的直流PSRR测量设置，额外的100mV偏移电压以红色突出显示。
如上图所示，ADS1261的典型直流PSRR为100 dB，也就是说AVDD中的100 mV变化应在ADC输出处产生偏移电压的1-µV变化。
下图显示了由于电源在时域中的变化而引起的输出偏移电压的变化。输出偏移电压摆幅集中在ADS1261的50µV标称偏移电压上。
相对而言，宽频带应用（如振动监测）需要更宽的信号通带，因此需要更高带宽的ADC，这些干扰可能混淆或直接落入感兴趣的信号带宽中。因此，宽带ADC通常使用交流PSRR。下图显示ADS127L01的交流PSRR特性。
交流PSRR的测量装置与直流PSRR非常相似，使ADC的输入端短接在一起，然后偏置到中间电源共模电压。然而，交流PSRR不是在电源中引入直流偏移，而是在标称直流电源的顶部使用交流信号进行测量。此交流信号模拟特定频率下的噪声（例如60 Hz电力线频率）。
在时域中计算交流PSRR，可以像计算直流PSRR一样。使用100毫伏P振幅作为电源纹波（ΔV供应)而ADS127L01的AVDD PSRR为-90 dB，将有3.2µV@60Hz的开关纹波出现在ADC输出。下图显示了电源上的纹波，以及它如何转化为输出端的纹波。
4 每个ADC电源上的噪声的影响
对于高分辨率ADC往往有多个供电电源，如ADS127L01实际上有三种不同的电源：模拟（AVDD）、数字（DVDD）和低压调制器电源（LVDD）。下图显示了每个电源的电源抑制比（PSRR）与频率的函数关系。
从上图可以得出结论，ADS127L01上LVDD最容易受到的电源噪声的影响。对于这个特定的ADC，需要对LVDD应用一些电源降噪技术，以确保它的噪声量最小，从而最大限度地提高性能。
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