采用ADP5070的低噪声、双电源解决方案为单电源系统中的精密双极性DAC AD5761R供电

简介

本应用笔记描述一个集ADP5070 DC-DC开关稳压器、ADP7142和ADP7182互补金属氧化物半导体(CMOS)低压差(LDO)线性稳压器、LC滤波器及电阻分压器于一体的电路，用以从5 V单电压源产生双电源。AD5761R是一款双极性数模转换器(DAC)，需要双电源以提供双极性输出电压范围。本应用笔记详细说明了如何配置该电路以使其适合只有一个5 V单电源可用的仪表应用。

作为双极性DAC的单极性5 V电源解决方案，ADP5070、ADP7142、ADP7182和/或LC滤波器的组合输出单极性和双极性电压范围，其噪声性能与由台式电源供电的DAC相似。

本应用笔记包括的电源频谱分析、电压输出噪声和交流性能数据证明了这种方案性能出色。

当用户对系统执行不同的测试时，本文提出的电源配置会产生不同的结果。例如，当使用DAC的内部基准电压源时，为了降低10 Hz到10 kHz范围的频谱噪声，包含ADP5070电源和附加LC滤波器的配置是最佳的。另一方面，针对使用外部基准电压源的频谱分析，外部电源可提供最佳结果。对于更高的频率带宽(10 kHz到10 MHz)，给ADP5070电源增加CMOS LDO线性稳压器可提供最佳频谱噪声性能。LC滤波器和LDO配置产生的1.2 MHz开关杂散电平与外部电源配置相当。

积分噪声测量确定解决方案的噪声电平随系统灵敏度的变化。由于AD5761R内在的噪声抑制能力，0.1 Hz至10 Hz的输出噪声测量结果之间没有观察到明显的差异。当使用附加LDO时，AD5761R输出噪声大为改善，其性能与基线测量结果相当。

对于交流性能测试，AD5761R在本文说明的所有电源配置下都达到了数据手册所述的性能规格。

AD5761R是一款16位DAC，集成了输出放大器、基准电压缓冲器和最大5 ppm/°C温度系数的内部基准电压源。AD5761R采用最高30 V的单极性电源供电，或采用?16.5 V至0 V VSS和4.75 V至16.5 V VDD的双电源供电。AD5761R具有8个可编程输出范围和35 nV/√Hz噪声，某些范围的建立时间为7.5 μs。

ADR4525是一款2.5 V基准电压源，在本应用笔记所述的测试中用作外部基准电压源，以满足应用对超低噪声基准电压源的需求。

ADP5070是一款双通道高性能DC-DC稳压器，可产生独立调节的正供电轨和负供电轨。2.85 V至15 V的输入电压范围支持各种应用。两个稳压器中的集成主开关可产生高达+39 V的可调正输出电压，以及低至输入电压以下?39 V的负输出电压。ADP5070以引脚选择的1.2 MHz/2.4 MHz开关频率工作。此外，该稳压器针对金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)驱动级有一个压摆率控制电路，用以减少电磁干扰(EMI)。

ADP7142是一款LDO线性稳压器，采用2.7 V至40 V电源供电，最大输出电流为200 mA。这款高输入电压LDO线性稳压器非常适合于调节由40 V至1.2 V供电轨供电的高性能模拟和混合信号电路。该器件采用专有架构，提供高电源抑制、低噪声特性，并实现了出色的线路与负载瞬态响应性能。ADP7142稳压器在5 V时的输出噪声为11 μV rms或更低，并且能够将5 V选项的输出电压调整至15 V，同时仍可实现低于35 μV rms的噪声电平。

ADP7182是一款LDO线性稳压器，采用?2.7 V至?28 V电源供电，最大输出电流为?200 mA。这款高负输入电压LDO线性稳压器非常适合于调节由?27 V至?1.2 V供电轨供电的高性能模拟和混合信号电路。

目录

简介 ...................................................................................... 1

修订历史 ............................................................................... 2

双极性DAC .................................................................................... 3

产生双极性范围 ........................................................... 3

配置AD5761R以支持单电源系统 .......... 4

电路描述 ....................................................................... 4

测量和结果 .............................................................. 7

ADP5070配置 ..............................................................7

AD5761R电源配置 ...................................7

电源频谱分析 .......................................