圖7.eval-AD7175-2SDZ評(píng)估板上已消除雜散簇。
以320 mA輸出電流對(duì)eval-AD7175-2SDZ板供電時(shí),通過(guò)eval-AD7616SDZ GUI FFT對(duì)9V輸出AC-DC適配器進(jìn)行測(cè)試。使用AD7616 ±10 V輸入范圍時(shí),ADR445?基準(zhǔn)源電源引腳上的開(kāi)關(guān)頻率功率約為 –70 dBFS,這意味著使用AD7175-2 ±5 V輸入范圍時(shí),產(chǎn)生的噪聲具有6.325 mV峰峰值或?yàn)楱C64 dBFS。

圖8.eval-AD7616SDZ GUI FFT捕獲的3.3 V VADJ_FMC開(kāi)關(guān)紋波。

此電源開(kāi)關(guān)紋波噪聲會(huì)饋入AD7175-2 ADC,并以數(shù)字碼呈現(xiàn),存在一定程度的衰減,如下所述:
- ADR445基準(zhǔn)源的數(shù)據(jù)手冊(cè)規(guī)定60 kHz處的PSRR為49 dB。
- ADR445基準(zhǔn)源在60 kHz處的輸出阻抗約為4.2 Ω。結(jié)合4.8 μF存儲(chǔ)電容,可進(jìn)一步造成18 dB衰減。
- 此外,當(dāng)ODR為256 ksps時(shí),AD7175-2 ADC的數(shù)字濾波器sinc5 + sinc1在60 kHz處會(huì)增加約–3 dB衰減。
計(jì)算所得的電平為–134 dBFS,十分接近圖5中所捕獲的–130 dBFS雜散簇電平(不包括最高的窄帶雜散)。這可證實(shí),該雜散簇是由AC-DC適配器的開(kāi)關(guān)紋波饋入外部基準(zhǔn)源ADR445造成的。剩下的窄帶雜散將在下一章節(jié)中予以分析。
由注入信號(hào)鏈的干擾而導(dǎo)致的雜散問(wèn)題
在硬件系統(tǒng)中,從輸入傳感器到精密轉(zhuǎn)換器輸入端之間往往具有很長(zhǎng)一段信號(hào)鏈。該信號(hào)鏈包括連接電纜、連接器、路由導(dǎo)線、調(diào)整和調(diào)理電路、ADC驅(qū)動(dòng)器等等。因此,外部干擾很有可能會(huì)注入模擬輸入信號(hào)鏈并產(chǎn)生ADC雜散。
由電源電纜干擾注入信號(hào)鏈而導(dǎo)致的雜散問(wèn)題
在研究eval-AD7175-2SDZ評(píng)估板輸出頻譜中剩下的窄帶雜散時(shí),注意到測(cè)試臺(tái)上有一臺(tái)正在工作的數(shù)字示波器。如圖9所示,該示波器的220 V交流電源電纜(黑色)與eval-AD7175-2SDZ評(píng)估板的模擬輸入電纜(灰色)有一部分重疊。將示波器關(guān)掉或?qū)⑵潆娫措娎|從模擬輸入電纜上移開(kāi)后,60 kHz處的窄帶雜散消失,如圖10所示。
在系統(tǒng)機(jī)柜中,對(duì)傳感器至DAQ板之間的線路進(jìn)行布線時(shí)應(yīng)格外注意。將敏感的低電平模擬信號(hào)與大電流電力線隔離開(kāi)來(lái)是一個(gè)良好的操作習(xí)慣。
