Hallo,
ich habe ein kniffeliges Problem mit einem 16 Bit AD Wandler. Es handelt
sich um den AD7626. Seine Versorgungsspannungen müssen präzise
bereitgestellt werden. Empfohlen hat mir ADI den ADP150 für die
Generierung der 2,5 V. Als Eingangsspannung habe ich fix 7,8 V. Jetzt
wollte ich eigentlich einen Abwärtswandler verwenden, um mir 3 V zu
generieren und diese dann mit dem ADP150 schön sauber glätten.
Allerdings hat der ADP150 eine Power Supply Rejecttion Kurve, die ab 10
kHz steil gen 0 dB Unterdrückung fällt. Als Abwärtswandler habe ich mir
bereits zahllose Versionen angeguckt. Das langsamste, was ich bisher
gefunden habe, ist 200 kHz. Dadurch kaufe ich mir zwar niederfrequentere
Ripple, allerdings bezahle ich das mit höherer Amplitude.
Nun zur Frage: Wie schaffe ich es, die heruntertransformierte Spannung
so zu glätten, dass die Störungen am ADP150 nur noch ca. 1 mV betragen.
Mir fällt als Lösung nur ein zweiter LDO vor dem ADP150 ein.
Habt ihr eine bessere Idee
Beste Grüße
Tim
Tim f: schrieb:> Habt ihr eine bessere Idee
Ein Linearregler? Deine Schaltung wird ja nicht so viel Strom
verbrauchen.
So einen 7805 oder ein eingestellter lm317.
:-)
Hi,
also der LM317 ist nicht besser als jeder andere LDO. Und doch, ich habe
Ströme von ca. 1 A. Ich leite aus der herabtransformierten Spannung auch
noch einiges anderes ab. Zum Beispiel Core und IO-Spannungen für einen
FPGA.
Du könntest ja deine Spannungsversorgung auch aufteilen:
Schaltregler für den Digitalteil, Linearregler für den Analogteil.
Übrigends, der LM317 ist kein LDO (Low Dropout Regulator), der hat einen
Drop von ca 2 Volt. :-)
>Als Eingangsspannung habe ich fix 7,8 V. Jetzt>wollte ich eigentlich einen Abwärtswandler verwenden, um mir 3 V zu>generieren und diese dann mit dem ADP150 schön sauber glätten.
Hast du sie noch? Laß mal schön diesen Switcher weg. Nimm irgend einen
normalen Linearregler, um die Spannung herunterzusetzen. Ist das
überhaupt nötig? Wieviel Strom muß der ADP150 denn liefern?
Tim f: schrieb:> Ich leite aus der herabtransformierten Spannung auch noch einiges> anderes ab. Zum Beispiel Core und IO-Spannungen für einen FPGA.
Soso, Salamitaktik.
Das hättest du doch gleich sagen können...
Seis drum: warum versorgst du nicht den ADC mit einer "hochwertigen"
linear geregelten Spannnung und das FPGA mit dem Schaltregler?
Hallo,
danke für die Antworten. Tatsächlich habe ich 20 ADCs - jeder VCC
benötigt laut Datenblatt mit externer Spannungsversorgung für den 2,5 V
Eingang 46,5 mA. In Summe habe ich Ströme von ca. 2 A. Die
Wärmeentwicklung der LDOs ist bei diesen Strömen natürlich nicht mehr
tragbar, wenn ich 7,8 V auf 2,5 V runterregele,. Ich habe auch nicht
genug Platz, 20 LDO's unterzukriegen und für alle ein ordentliches
thermisches Management aufzubauen. Deshalb muss ich einen irgendwie
gearteten Reglker verwenden, der die Spannung runtertransferiert. Einen
miesen Wirkungsgrad kann ich mir net leisten.
Grüße
Timo
ich würde mal sagen, dass das absoulut dummes zeug ist, was du vor
hast...
warum 16 Bit? Ist das wirklich nötig?
Die Auflösung wäre:
2,5V/2^16 = 38 µV !!!
Und das mit nem Schalt- oder Linearregler... Wie soll das gehen?
Wenn so genau, dann unbedingt eine Referenzquelle verwenden.
Sonst sind die 16 bit einfach nur verschwendung!
>Allerdings hat der ADP150 eine Power Supply Rejecttion Kurve, die ab 10>kHz steil gen 0 dB Unterdrückung fällt.
Stimmt doch gar nicht! Im Datenblatt ist zu sehen, daß selbst bei 10MHz
noch 40...50dB PSRR vorhanden sind, wenn der Strom um die 50mA beträgt.
>Als Abwärtswandler habe ich mir bereits zahllose Versionen angeguckt.>Das langsamste, was ich bisher gefunden habe, ist 200 kHz. Dadurch kaufe>ich mir zwar niederfrequentere Ripple, allerdings bezahle ich das mit>höherer Amplitude.
Niederfrequenter Ripple läßt sich weit schlechter filtern als
höherfrequenter! Deshalb verwenden wir als Vor-Regler gerne den LM2674,
der mit 260kHz taktet. Ein nachgeschalteter LRC-Tiefpaß-Filter begrenzt
den Ripple dann auf nahezu beliebig kleine Werte.
www.analog.com/static/imported-files/.../Powering_High_Speed_ADCs.pdf
Michae schrieb:> warum 16 Bit? Ist das wirklich nötig?>> Die Auflösung wäre:> 2,5V/2^16 = 38 µV !!!
Echte 16 Bit bekommst du eh niemals aus einem 16-Bit-Wandler raus. Wenn
die effektive Auflösung 14 Bit ist dürfte da schon nicht schlecht sein.
Selbst gute 24Bit-Audio-Wandler schaffen kaum mehr wie 16 echte Bit.
Also, ein LM2674 erzeugt einen Ripple von rund 20mV bei 260kHz. Ein
nachgeschaltetes LRC-Filter sollte locker 30dB zusätzliche Dämpfung
bringen. Mit den 40dB PSRR des ADP150 stehen am VDD2 Pin des ADC dann
6µV Ripple an. Zusätzlich hat VDD2 sogar selbst noch eine beachtliche
PSRR. Und man könnte am VDD2 Pin auch noch zusätzlich mit einer
Ferritperle filtern.
Nein, machbar ist das mit Schaltreglern als Vorregler. Nur ist der
Aufwand enorm. Und die Masseführung muß über jeden Zweifel erhaben sein,
wenn diese Dämpungen erhalten bleiben sollen.
Hallo,
und herzlichen Dank für die nützlichen Tipps. Besonders die Application
Note war sehr interessant. Offenbar kann man 16 Bit Wandler sogar direkt
an Switching Supplies anschließen.
Die dämlichen, falschen und beleidigenden Aussagen einiger
Möchtegernentwickler hier, will ich nur am Rande kommentieren...
Danke und Gruß
Timo F.
>Die dämlichen, falschen und beleidigenden Aussagen einiger>Möchtegernentwickler hier, will ich nur am Rande kommentieren...
Sei nicht so hochnäsig. Die meisten, die dir von Schaltreglern abraten,
haben schon ihre einschlägigen Erfahrungen damit gemacht. Und obwohl es
theoretisch machbar ist, wie ich dir vorgerechnet habe, heißt das noch
lange nicht, daß das einfach umzusetzen ist. Da wird ein erheblicher
Filteraufwand auf dich zukommen und wenn du die verschiedenen Massen
nicht richtig legst, dann werden dir auch diese Filter nicht helfen.
Gerade das Problem mit den Massen wird dich sicherlich noch
beschäftigen, weil dein Projekt eine extrem hohe Stromaufnahme hat und
das Konzept einer sternförmigen Masseführung alleine schon wegen den
enormen Strömen und deren Spannungsabfälle und wegen dem enormen
Flächenverbrauch der Switcher mit ihren Filtern nicht funktionieren
wird.
Und wie willst du eigentlich die analogen und digitalen Massen trennen,
wenn du wirklich 20 ADCs verwenden willst?? Du wirst nie und nimmer
16bit Genauigkeit mit einem solchen Projekt erhalten!
Komischerweise haben die allermeisten Linearregler eine Eckfrequenz von
ca. 10KHz. Kann das mal einer aufklären?
Torex bewirbt schnellere Regler. Habs mir aber noch nicht genau
angeschaut.
Also, man sollte sorgfältig trennen, dass ist schon die halbe Miete.
Durchaus üblich ist es, mit einem Schaltregler vorzuregeln und dann über
ein Filter zum Linearregler.
In deinem Fall braucht man das nicht mehr. Daher würde ich die für jeden
ADC einen LDO im SOT23 Gehäuse (LP2985 z.B.) nehmen. Jeder ADC bekommt
natürlich nochmal eine eigene Referenz (LM4040 z.B.) und die Sache
läuft.
Mich würde aber vielmehr interessieren was du da baust!
Knut
>In deinem Fall braucht man das nicht mehr. Daher würde ich die für jeden>DC einen LDO im SOT23 Gehäuse (LP2985 z.B.) nehmen. Jeder ADC bekommt>natürlich nochmal eine eigene Referenz (LM4040 z.B.) und die Sache>läuft.
Ja ja, schon, wenn du nur EINEN solchen ADC hast. Aber mit 20 und deren
zusätzlichen Massen (analog und digital) funktioniert das schon ganz
anders. Da sind die symmetrischen Eingänge des ADC natürlich enorm
hilfreich. Dennoch, bei 16bit wird das eine sehr durchwachsene
Geschichte. Und dann hat er da noch einen FPGA auf der Platine. Der
produziert auch noch mal erhebliche Dämpfe...
>Für jeden einen. Hast du ne bessere Idee? Wie gesagt, das Layout muss>schon passen!
Deine Idee ist schon ok.
Ich würde von vorne herein eine durchgehende, gemeinsame Massefläche für
die Analog- und Digitalsektion probieren und die analogen und digitalen
Sektionen räumlich trennen. Dann sollte genügend Masse vorhanden sein,
um die Spannungsabfälle der Ströme der Switcher in den Griff zu bekommen
und um Masseschleifen auf der Platine zu vermeiden.
