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

述，为了获得超低输出噪声，设置输出电压的电阻分压器需要增加两个元件。CNR(C1、C2)和RNR(R2、R4)与RFB1(R3、R5)并联，用以降低误差放大器的交流增益。

在开关稳压器的输出级增加线性稳压器可降低未被无源滤波器完全消除的DAC输出积分噪声。

电阻分压器

图5显示了通过电阻分压器将ADP5070的正负输出电压调节为AD5761R所需的+21 V VDD和?11 V VSS电压源的方案。这种配置不涉及线性稳压器，因此应插入LK1、LK2、LK7和LK8链接。

　　图4. 采用ADP5070和线性稳压器的AD5761R电源配置

　　图5. 采用ADP5070和电阻分压器的AD5761R电源配置

DVCC数字电源

图6显示了如何从外部5 V电压信号或从5 V_LDO提供AD5761R的数字电源。5 V_LDO是一个噪声较低的电压信号，由ADP5070产生并由ADP7142稳压器调节。

基准电压

AD5761R提供一个默认开启的2.5 V、5 ppm/°C内部基准电压源。另外，图6显示了DAC的两个可能的外部基准源，其选择取决于LK4的位置。

? LK4可以短接位置A，此时一个外部电压输入VREFIN/VREFOUT SMB连接器。当使用内部基准电压源时，此连接器提供2.5 V电压供外部使用。

? 如果LK4短接位置C，则基准电压由超低噪声、高精度基准电压源ADR4525提供。

　　图6. AD5761R芯片连接

测量和结果

ADP5070配置

为了提供尽可能高的纹波幅度并获得最差情况下的结果，将ADP5070的开关频率设置为1.2 MHz并使用快速压摆模式。

AD5761R电源配置

本部分说明的系列测量显示了AD5761R DAC在三种数据码(零电平、半量程和满量程)下的测试结果;输出电压范围为±10 V，这是该双极性DAC的代表性输出范围。在该系列测量中，AD5761R在四种不同电源配置下上电：

? 外部电源(Agilent)

? DC-DC开关稳压器(ADP5070)和LC输出滤波器

? DC-DC开关稳压器(ADP5070)和CMOS LDO线性稳压器(ADP7142和ADP7182)(交流性能测试不包括这种电源配置)

? DC-DC开关稳压器(ADP5070)、LC输出滤波器和CMOS LDO线性稳压器(ADP7142和ADP7182)

AD5761R的性能也利用DAC内部基准电压源和ADR4525外部基准电压源进行了测试。

电源频谱分析

本部分说明的详细结果显示了DAC输出频谱如何随所选的电源配置而改变。表2和表3收集了图7至图20所示频谱分析的最大频谱响应电平。

表4显示了1.2 MHz开关频率时10 kHz和10 MHz频率上的频谱分析的最大频谱响应电平。电源配置增加一个LC滤波器时，AD5761R维持在20.6 dBμV(代表0.1 LSB)的设定规格内。增加一个LDO作为二级滤波器，可将纹波进一步降低到与外部电源供电相当的水平，使得DAC能够以最小噪声输出工作。

　　表2. AD5761R每个DAC数据码的最大频谱电平(dBμV)，10 Hz至10 kHz

　　表3. AD5761R每个DAC码的最大频谱电平(dBμV)，10 kHz至10 MHz

　　表4. AD5761R每个DAC数据码的1.2 MHz频谱电平(dBμV)，10 kHz至10 MHz

外部电源和AD5761R配置

图7至图10所示的频谱线用作随后AD5761R DAC和ADP5070直接开关稳压器评估的基线图。各图中的红色虚线比表示频谱电平的阈值。阈值设置为20.6 dBμV，代表大约0.1 LSB的值。在图7至图20中，RBW表示分辨率带宽，VBW表示视频带宽，REF表示基准值。

　　图7. 外部电源和AD5761R配置输出频谱分析，内部基准电压源(10 Hz至10 kHz)

　　图8. 外部电源和AD5761R配置输出频谱分析，外部基准电压源(10 Hz至10 kHz)

　　图9. 外部电源和AD5761R配置输出频谱分析，内部基准电压源(10 kHz至10 MHz)

　　图10. 外部电源和AD5761R配置输出频谱分析，外部基准电压源(10 kHz至10 MHz)

DC-DC开关稳压器和LC输出滤波器电源配置

在该电源配置中，LC滤波器用于初始纹波抑制，ADP5070直接开关稳压器用于产生双极性电源范围。图11和图12显示了10 Hz到10 kHz频率带宽的纹波水平，图13和图14显示了10 kHz到10 MHz频率带宽的纹波水平。

　　图11. ADP5070、LC滤波器和AD5761R电源配置输出频谱分析，内部基准电压源(10 Hz至10 kHz)

　　图12. ADP5070、LC滤波器和AD5761R电源配置输出频谱分析，外部基准电压源(10 Hz至10 kHz)

图13和图14显示了1 MHz时的频率尖峰。LC滤波器并未充分降低来自ADP5070 DC-DC稳压器的纹波幅度，因此，从频谱分析角度看，这种电源解决方案的性能不够理想。

图13. ADP5070、LC滤波器和AD5