NESY053 November   2023

 

  1.   1
  2.   概覽
  3.   摘要
  4.   雜訊與 ADC
  5.   定義電源架構中的雜訊和精密度
  6.   低雜訊和低功耗電壓參考的創新
  7.   超低雜訊電壓參考的創新
  8.   透過簡化的電源架構改善雜訊和熱性能
  9.   以 LDO 電源軌實現高電流低雜訊
  10.   精密電池監控的創新
  11.   結論
  12.   其他資源

低雜訊和低功耗電壓參考的創新

降低雜訊的其中一種方式是增加系統功率,但系統通常有功率預算,因此必須在有限的功率下最大限度地提高雜訊性能。TI 的低雜訊電壓參考產品組合包括 REF33、REF34 和 REF35 系列等低功耗選項,這些選項以高精密度突破了低功耗 ADC 的功耗和雜訊界限。較低的靜態電流 (IQ) 電壓參考有利於功率預算有限的便攜式或邊緣應用,例如兩線制發射器。

高效率能隙電路和輸出緩衝器的創新改善了電壓參考的功率雜訊比。REF33、REF34 和 REF35 是 TI 低雜訊和低功耗電壓參考產品組合中的主要元件。圖 7 比較了它們的雜訊和功耗,並標示了 REF35 的創新。

GUID-20231008-SS0I-W8TS-31TD-TFX3MZ6F0GGP-low.svg 圖 7 電壓參考功率和雜訊。

低雜訊的一個常見應用是可攜式醫療設備,例如可攜式心電圖機。ADS124S08 系列 24 位元 ADC 的功耗低至 280μA,可最大限度地降低功率預算有限的現場儀器和邊緣設備的功耗。表 1REF35 與內部 ADS124S08 電壓參考進行了比較,並突顯了 IQ 帶來的準確度提升。REF35 的低雜訊和高準確度可改善量化和增益誤差,同時降低系統功率。彈性電壓參考電壓的優勢在於可進一步進行最佳化,使 ADS124S08 的全刻度範圍最大化。

表 1 外部電壓參考與內部電壓參考的比較。
裝置 REF35 ADS124S08 內部電壓參考
電壓電平 1.25 V 至 5 V 2.5 V
低頻雜訊 8.5μVPP 9μVPP
IQ 0.65 μA 280 μA

REF35 還與 ADS127L11 搭配使用,後者是一款專注於低功耗直流精密度的 ADC。與 REF34 相比,REF35 的電源電流減少到只有十分之一,這使其在低速模式下能與 ADS127L11 更好地搭配。這種搭配使 ADS127L11 能夠在需要高精度的電源品質分析儀系統或需要低功耗的機器振動系統中實現準確度,以平衡解決方案尺寸、解析度與頻寬。