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  • 為精密 ADC 供電:平均電流相對於瞬態電流

    • NEST014 July   2023 ADS1261

       

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  • 為精密 ADC 供電:平均電流相對於瞬態電流
  1.   1
  2. 1簡介
  3. 2電源供應規格
  4. 3瞬態電流
  5. 4電源供應電路選項
  6. 5低功耗系統:斷電或關機?
  7. 6相關網站
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Analog Design Journal

為精密 ADC 供電:平均電流相對於瞬態電流

此資源原本以英文撰寫。 提供此翻譯是為了便利性,所使用的方法可能包括自動化工具,且 TI 不保證其準確無誤。 請一律參閱位於 ti.com 的最新英文版本 (此為控制文件),以確認準確度。

1 簡介

了解類比轉數位轉換器 (ADC) 產品規格書電源參數可協助您設計出更可靠的精密資料採集 (DAQ) 系統。具體來說,請務必了解 ADC 產品規格書中的電流消耗是在穩定狀態操作條件下指定的平均值。因此,即使 ADC 瞬態電流可能比指定的 ADC 電流大幾個數量級,這些測得的電流值並不代表瞬態電流需求。在不同 ADC 操作模式間轉換時,可能會出現瞬態電流,而且在一開始為裝置供電時最為顯著。此外,ADC 周圍的電路和元件會造成額外的瞬態電流需求。

本文中首先介紹了裝置產品規格書指定電流的方式,然後分享將不同操作條件下的瞬態電流需求予以量化的數項測試結果,以深入探討 ADC 瞬態電流需求這個主題。我們討論了可同時提供平均電流與瞬態電流的多種電源供應配置,最後比較了各種斷電方式的影響。

2 電源供應規格

ADC 產品規格書中的電流消耗是在穩定狀態操作條件下指定的平均值。具有多種不同操作條件的 ADC 需要指定多個電流值。這些條件可能包括平均 ADC 電源電流 (相對於資料傳輸速率成比例),或者在啟用可編程增益放大器 (PGA) 或電壓參考 (VREF) 等內部功能時增加的電流需求。例如,表 1 顯示了 TI ADS1261 在不同操作條件下的產品規格書電源規格,這是一款整合了 PGA 和 VREF 的 24 位元、40kSPS、11 通道 ΔΣ ADC。

表 1 ADS1261 的產品規格書電源供應規格。
電源供應
參數 測試條件 最小值 典型值 最大值 單位
IAVVD、IAVSS 類比電源電流 PGA 旁路 2.7 4.5 mA
PGA 模式,增益 = 1 至 32 3.8 6
PGA 模式,增益 = 64 或 128 4.3 6.5
斷電模式 2 8 µA
IAVVD、IAVSS 類比供應電流 (依功能) 電壓參考 0.2 mA
40kSPS 模式 0.5
電流源 依編程
IDVDD 數位電源電流 20SPS 0.4 0.65 mA
40kSPS 0.6 0.85
斷電模式 30 50 µA
PD 功耗 PGA 模式 20 32 mW
斷電模式 0.1 0.2

表 1 中突出顯示的 PGA 旁路部分顯示,在 PGA 旁路正常運作期間,ADS1261 消耗的平均類比電流為 2.7mA (典型值) 或 4.5mA (最大值)。突出顯示的「依功能」部分表示啓用每個功能時電流增加了多少。所有這些電源電流規格的特徵都是測量電流穩定後裝置消耗的平均電流。

因此,產品規格書電源供應規格對裝置或支援電路在正常操作期間所需的任何瞬態電流需求取平均值。這點相當重要,因為啟動和開關期間的瞬態電流可能會比產品規格書中指定的數值大得多。可靠的系統設計必須能夠同時考慮平均電流需求和瞬態電流需求。

 

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