在电源电压引脚上使用旁路电容器,并在电源线中插入小值电阻器(10Ω至100Ω),以提供系统中各种电路之间的去耦措施,这是一种良好的工程实践。应在电源电压引脚和模拟信号地之间施加0.1μF至1.0μF的陶瓷电容器,以便在AD652上正确旁路。
此外,1μF至10μF的较大板级去耦电容器应位于每条电源线上相对靠近AD652的位置。在高分辨率数据采集应用中,这种预防措施是必不可少的,因为人们希望利用AD652的完整线性和动态范围。
AD652上提供单独的数字和模拟接地。只有集电极开路频率输出晶体管的发射极和时钟输入阈值返回到数字地。只有5V参考电压连接到模拟接地。两个单独接地的目的是允许高精度模拟信号和电路数字部分之间的隔离。在数字地面上可以容忍很多噪声,而不会影响VFC的精度。当切换与频率输出信号相关的大电流时,这种接地噪声是不可避免的。
在高满标度频率下,需要使用约500Ω的上拉电阻器,以获得足够快的上升时间,从而提供明确的输出脉冲。这意味着,例如,从5V逻辑电源中,集电极开路输出消耗10mA。由于电线的自感,如此大的电流被切换会导致长接地线路上的振铃。例如,20号线的电感约为每英寸20nH;在12英寸20号线末端50纳秒内切换10毫安的电流会产生50毫伏的电压尖峰。AD652的单独数字接地很容易处理这些类型的开关瞬态。
这些快速瞬变的电磁能辐射引起的干扰仍然是一个问题。通常,电压尖峰是由电感开关瞬态产生的;这些尖峰可以电容耦合到电路的其他部分。另一个问题是由于电线的分布电容和电感导致的地线和电源线的振铃。这种振铃也会将干扰耦合到敏感的模拟电路中。这些问题的最佳解决方案是适当绕过AD652封装处的逻辑电源。1μF至10μF的钽电容器应直接连接到上拉电阻器的电源侧和数字接地引脚12。上拉电阻器应直接连接到频率输出引脚11。旁路电容器和上拉电阻器上的引线长度应尽可能短。电容器提供(或吸收)电流瞬变,大交流信号通过电容器、上拉电阻器和频率输出晶体管在物理上较小的回路中流动。重要的是,回路的物理尺寸要小,原因有两个:第一,如果电线较短,电感较小;第二,回路不能有效地辐射RFI。
数字接地(引脚12)应单独连接到电源接地。请注意,数字电源的引线仅承载直流电流。由于模拟和数字接地上返回的电流不同,可能会出现直流接地压降。这不会造成问题;这些功能大大简化了大型系统中的配电和接地管理。正确的接地技术需要单独的数字和模拟接地回路连接到电源。此外,信号接地必须直接指向封装上的模拟接地(引脚6)。