系统级硬件设计师在他们的应用设计中,需要非常小心地选择正确的模拟信号路径IC。无论是设计消费电子MP3播放器还是医疗超声设备,工程师在保证高性能的同时需要做出正确的权衡。在对信噪比、分辨率、总谐波失真(THD)、输入偏移电压、抖动和电源电流等指标做出评估和划定优先级后,才可以进行模拟信号路径IC的选择。

　　选择正确的信号路径IC可以为用户带来最佳的视觉和声音效果体验。但是,另外一个不可忽视的考虑因素是,每个信号路径IC需要“干净”的电源。而通常,电源管理是系统设计的最后部分。图1显示了如何为信号路径供电的实例系统。

　　电源影响信号路径性能

　　并不意外的是,电源影响模拟信号完整性,这最终会影响整体的系统性能。提高信号路径性能的一种简单方法是选择正确的电源。在选择电源时,影响模拟信号路径性能的一个关键参数是电源线上的噪声或纹波。电源线上的噪声或纹波可以耦合到运算放大器的输出中,增加锁相环(PLL)或压控振荡器(VCO)的抖动,或者降低ADC的SNR。低噪声和低纹波的电源还能改善信号路径性能。

　　电源线上的噪声或纹波的来源具有多样性。在系统内的高速数据和高频信号本身会产生噪声,PCB的印制线和连接线如果设计不当,可以形成发射天线的效应。数字IC,例如微控制器和现场可编程门阵列(FPGA)以及复杂可编程逻辑器件(CPLD)具有很快的边沿跳变速度,电流的大小变化很大,将产生电磁干扰辐射到系统中。IC硅片在内部产生热噪声,这是由于在温度高于绝对0摄氏度时分子的随机运动和碰撞产生的。

　　有三种常用的方法来使信号路径中的噪声和纹波最小：非常仔细的系统PCB布局、恰当的电源旁路处理以及正确的电源选择。尽管PCB的具体设计取决于系统利用电源来改善信号路径的噪声和纹波性能利用电源来改善信号路径的噪声和纹波性能-技术文章电子技术信息港