4 電源供應電路選項

瞬態電流可能會造成壓降等問題，進而導致 ADC 運作不穩定。因此，電源的設計必須同時滿足平均電流和瞬態電流需求。檢視三種不同電源選項的優勢和挑戰：

• 低壓降穩壓器 (LDO)。TI 建議使用 LDO 為精密 ADC 供電。LDO 具備眾多優勢，例如出色的雜訊性能、低電壓漣波以及小而簡單的實作形式。LDO 最重要的優勢，在於能夠在瞬態期間可靠地維持輸出電壓，同時還提供低靜態電流。如需如何為任何應用選擇最佳 LDO 的詳細資訊，請參閱下方的「相關網站」章節。
• 線性穩壓器。若選擇 LDO 會導致成本高昂，則具備標準壓降電壓的線性穩壓器也是一個不錯的選擇。線性穩壓器可在瞬態期間可靠地維持輸出電壓，同時提供類似 LDO 的低靜態電流。使用線性穩壓器的挑戰是壓降電壓明顯要大得多，因此可能需要特定的電壓軌才能為這些裝置供電。線性穩壓器也傾向於採用更大的封裝，因為它們效率較低，而且必須散發更多熱量。額外的熱量會提高封閉系統的溫度，這可能導致精密系統中的漂移誤差。
• 分流穩壓器。最符合成本效益的電源選項之一是分流穩壓器。節省成本的代價是設計可靠電源供應電路時，複雜度也會隨之增加。舉例來說，需要雙極供電運作的精密 ADC 可能會使用 TLV431 低電壓可調式分流穩壓器來產生 ±2.5V 電壓軌。您可以將 TLV431 用於此目的，因為它具有低 VREF。然而，此穩壓器會面臨一個挑戰，就是它只能供應有限的電流。TLV431 產品規格書還要求陰極電流必須 ≥1mA。這兩項限制因素限制了圖 5 和圖 6 中所示標準設定的輸出電流能力。

圖 5 和圖 6 顯示了陰極電流和提供給 ADC 的電流都必須流經電阻器 R1。此配置會將電源電流限制為 (VSUP – VREF)/R1，這會帶來兩個設計挑戰。首先，持續流經 R1 的電流即使在無負載下也會消耗功率。嘗試降低 R1 以增加可用電源電流也會成比例地增加靜態功耗。其次，R1 設定的最大電流通常無法支援 ADC 所需的數百毫安培瞬態電流。無法提供必要電流會造成電源電壓下降，並可能導致 ADC 運作不穩定。

在圖 5 和圖 6 中的電路中增加兩個元件可以緩解這些問題。圖 7 和圖 8 顯示了改進的分流穩壓器電路，其中包括電晶體和偏壓電阻器 Rb。

與圖 5 和圖 6 中的系統相比，圖 7 和圖 8 中的電源供應電路可以提供更多電流，因為電晶體消除了電源輸入 (VSUP) 和輸出 (VOUT) 之間的任何電阻。此新電路也可以透過安裝 Rb 而不是依賴 R1 來維持 ≥1mA 的陰極電流。因此，僅需要電阻 R1 和 R2 來根據方程式 1 設定輸出電壓。

如需如何將電壓參考做為分流穩壓器使用的詳細資訊，請參閱下方的「相關網站」章節。