Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Filter für 12Bit ADC Versorgungsspannung


von Niklas M. (nik23)


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Ich habe einen 5V Spannungsregler (7805 Ersatz als Schaltreglermodul) 
mit 5V Ausgangsspannung und max. 80mVpp Ripple (bis 20MHz). Nähere 
Spezifikationen fehlen leider. Damit soll u.A. ein 50ksps 12Bit ADC mit 
4.096V Referenzspannung versorgt werden, der eine Power Supply Rejection 
von "min" -40dB (bei 1MHz) hat.
Da werde ich jetzt wahrscheinlich einen (CLC) Filter in der 
Versorgungsspannung vorsehen müssen, aber wie berechne / schätze ich den 
ab, sodass der negative Einfluss der Versorgungsspannung begrenzt wird? 
(also z.B. auf unter 0.1 LSB, einen Wert, auf den recht viele externe 
Einflüsse begrenzt werden und der für mich durchaus Sinn macht)
Sind die folgenden Überlegungen dazu richtig?
0.1 LSB wären dann 0.1mV (4096mV / 4096) und wenn die PSR -40dB, (=100) 
beträgt, dürfte 0,0001V * 100 = 0,01V Ripple auf der Versorgungsspannung 
anliegen. Der 80mV Ripple sollte also ca. um den Faktor 10 gedämpft 
werden (Vereinfachung + Sicherheitsmarge). Ich nehme mal an, dass die 
Samplingfrequenz von 50kHz wichtig ist, also brauche ich ein Filter in 
der Versorgungsspannung, dass bei 50kHz um 20dB (10fach) dämpft.
Irgendwelche Einwände?

von Michael B. (laberkopp)


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Die Referenzspannung hat doch sicherlich einen Abblockkondensator.

Probiere das Modell mit dem besten Ergebnis aus.

von J. S. (engineer) Benutzerseite


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Niklas M. schrieb:
> also brauche ich ein Filter in
> der Versorgungsspannung, dass bei 50kHz um 20dB (10fach) dämpft.
Lasse den ersten Regler auf ein L-C-Glied arbeiten, das über einen R 
einen Elko lädt und hänge einen weiteren linearen Regler hinten dran. 2V 
Differenz wären ausreichend.

von Vanye R. (vanye_rijan)


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> Lasse den ersten Regler auf ein L-C-Glied arbeiten, das über einen R
> einen Elko lädt und hänge einen weiteren linearen Regler hinten dran. 2V
> Differenz wären ausreichend.

Wenn die Frequenz des Schaltregler hoch genug ist dann muss es kein Elko 
sein, dann reicht eine LC Kombination in SMD Baugroesse. Wenn du 
wirkliche ansprueche hast, scheint mir bei 12Bit so vom Gefuehl bereits 
etwas uebertrieben, dann nimm einen Schaltregler der nicht in den 
Burstbetrieb bei Minderlast geht, oder leg die Schaltung so aus das dies 
nicht passiert. Wenn der lineare Regler am Ende ein moderner LDO ist 
dann reicht auch 1V oder sogar noch weniger.

Die Grundidee ist, Schaltfrequenz moeglichst hoch damit das LC Filter 
schoen klein ist und ordentlich Daempfung aufweisst. Der LDO soll dann 
den unteren Frequenbereich filtern.

Der Rest ist dann natuerlich Layout!

Vanye

von Rainer W. (rawi)


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Niklas M. schrieb:
> Ich habe einen 5V Spannungsregler (7805 Ersatz als Schaltreglermodul)
> mit 5V Ausgangsspannung und max. 80mVpp Ripple (bis 20MHz).

Warum machst du soetwas, wenn du doch genau weißt, dass ein ADC dahinter 
kommt und womöglich auch noch andere digitale Verbraucher mit dran 
hängen.
Wie sieht das Ausgangsspektrum des Reglers aus? Gibt es dazu eine 
Typenbezeichnung? Die 80mVpp werden wohl kaum bei 20MHz auftreten.

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