通过电源来改进信号路径性能

通过电源来改进信号路径性能
通过电源来改进信号路径性能

系统级硬件设计师都很重视选择正确的模拟信号路径IC来用于特殊应用。不管是设计消
费类MP3播放器，还是医用超声波仪器，工程师们都要在保持高性能的前提下作出正确的
抉择。在对信噪比(SNR)、分辨率、总谐波失真、输入偏移电压、快速转换率、抖动和供
应电流等各个因素作出考虑并排序后，接下来就轮到模拟信号路径IC了。选择正确的信
号路径IC，可以该用户带来最好的性能和声音效果。这些信号路径IC都需要“净化型”能
源。一般来说，能源管理是系统设计的最后一步了。图1就是系统中信号路径如何供能的
一个范例。
电源影响着模拟信号的完整性，从而最终影响着这个系统的性能。因此，改进信号路径
性能的一个简单的办法就是选择合适的电源。在选择电源时，一个会影响模拟信号路径
性能的很重要的因素就是电源供应线的噪音或纹波。电源的噪音或纹波会结合到运算放
大器的输出上，从而增加锁相环(PLL)或压控振荡器(VCO)的抖动，或者降低ADC的信噪比
。电源的低噪音和纹波还能改进信号路径的性能。
电源噪音和纹波的产生有多种来源。系统本身的高速数据和高频信号就会产生噪音，因
为一旦没有处理好，印刷电路板(PCB)迹线和配线元件都会产生类似于天线所产生的影响
。微控制器、现场可编程门阵列(FPGs)以及复杂可编程逻辑器件(CPLD)等数字IC都有很
快的变化率，会给系统带来不同量的电流和辐射电磁干扰(EMI)。而硅IC则会因为绝对零
度以上时分子的任意运动和碰撞而在内部产生热噪音。
减小信号路径种的噪音和纹波的方法通常有三种：周详的系统PCB设计、恰当的电源旁路
以及合适电源的选择。尽管独立于系统，PCB设计还是要将合理的组件布置、信号路径迹
线长度的最小化和坚固的基板等因素考虑在内。
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设置电轨旁路是一个通用方法