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AD7191低噪声、完整的模拟前端的接地和布局说明

2026/8/20 15:30:48
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由于AD7191上的模拟输入和参考输入是差分的,因此模拟调制器中的大多数电压都是共模电压。该部件出色的共模抑制能力消除了这些输入上的共模噪声。

AD7191的模拟和数字电源是独立的,并且是单独固定的,以尽量减少设备模拟和数字部分之间的耦合。

AD7191可以使用5V模拟和3V数字电源运行,反之亦然。

数字滤波器可抑制电源上的宽带噪声,调制器采样频率的整数倍除外。模拟输入上的一个简单的R-C低通滤波器可以抑制时钟频率上的任何干扰。数字滤波器还可以从模拟和参考输入中去除噪声,前提是这些噪声源不会使模拟调制器饱和。

因此,AD7191比传统的高分辨率转换器更不受噪声干扰。然而,由于AD7191的分辨率如此之高,而AD7191的噪声水平如此之低,因此必须注意接地和布局。

印刷电路板的设计应使模拟和数字部分分开并限制在电路板的某些区域。这便于使用易于分离的接地平面。最小蚀刻技术通常最适合接地平面,因为它提供了最佳的屏蔽。

尽管AD7191具有用于模拟和数字接地的单独引脚,但AGND和DGND引脚通过基板在设备内连接在一起。除非接地平面在AD7191附近连接在一起,否则用户不得将这些引脚从外部绑在单独的接地平面上。

避免在设备下方运行数字线路,因为这些线路会将噪声耦合到芯片上。应允许模拟接地平面在AD7191下运行,以防止噪声耦合。AD7191的电源线应使用尽可能宽的迹线,以提供低阻抗路径并减少电源线上的毛刺影响。时钟等快速开关信号应使用数字接地屏蔽,以避免向电路板的其他部分辐射噪声,时钟信号不应在模拟输入附近运行。避免数字和模拟信号的交叉。

电路板两侧的迹线应相互垂直。这减少了电路板馈通的影响。微带技术是迄今为止最好的,但对于双面板来说并不总是可能的。在这种技术中,电路板的元件侧专用于接地平面,信号放置在焊料侧。

使用高分辨率ADC时,良好的解耦非常重要。所有模拟电源应与10μF钽电容器并联,与AGND的0.1μF电容器并联。为了从这些解耦组件中获得最佳效果,它们必须尽可能靠近设备放置,最好正好对着设备。所有逻辑芯片应与DGND的0.1μF陶瓷电容器去耦。在使用公共电源电压驱动AD7191的AVDD和DVDD的系统中,建议使用系统AVDD电源。

该电源应在AD7191的AVDD引脚和AGND之间具有推荐的模拟电源去耦电容器,在AD7191和DGND的DVDD引脚之间具有推荐数字电源去耦电容。

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