一种ADC的供电电路及频谱分析仪的制作方法

本申请属于电源领域，特别涉及一种adc的供电电路及频谱分析仪。

背景技术：

现有技术中，频谱分析仪包括信号输入电路、adc(analogtodigitalconverter，模数转换器)、数字处理电路、用户输入模块、频谱显示模块、电源电路。adc的性能对数字信号量化分析具有重要的作用，因此，adc电路部分设计好坏，直接影响后期数字化后的信号处理。adc产生的噪声会被自己采样叠加在输入信号内，在数字信号处理电路里也无法消除，从而使得计算结果产生误差。

现有技术中的频谱仪，其内部adc的数字电源端及模拟电源端使用一个电源进行供电，未分别设计供电电路，这就使得adc通过电源引入了噪声，进而致使频谱仪的计算结果不准确。

技术实现要素：

本申请提供一种adc的供电电路及频谱分析仪，用于解决现有技术中未对数模混合电路板中的adc的供电电源进行降噪处理，易通过供电电源引入噪声，导致后续计算不准确的问题。

为了解决上述技术问题，本申请一实施例中，提供一种adc的供电电路，适用于数模混合电路板。

其中，数模混合电路板包括模拟电路分区、数字电路分区、电源分区及adc，adc连接模拟电路分区及数字电路分区。

adc的供电电路至少包括：第一直流转换器、第二直流转换器、第一线性稳压器、第二线性稳压器及第三线性稳压器；

第一直流转换器、第二直流转换器及第一线性稳压器设置在电源分区中，第二线性稳压器设置在模拟电路分区中，第三线性稳压器设置在数字电路分区中；

第一直流转换器连接电源及第三线性稳压器，第三线性稳压器连接adc的数字电源端，电源提供的电压经过第一直流转换器及第三线性稳压器两级降压后降到adc数字电源端的供电电压；

第二直流转换器连接电源及第一线性稳压器，第一线性稳压器连接第二线性稳压器，第二线性稳压器连接adc的模拟电源端，电源提供的电压经过第二直流转换器、第一线性稳压器及第二线性稳压器三级降压后降到adc模拟电源端的供电电压。

本申请另一实施例中，还提供一种频谱分析仪，包括数模混合电路板及adc的供电电路。

其中，数模混合电路板包括模拟电路分区、数字电路分区、电源分区及adc，adc连接模拟电路分区及数字电路分区；

adc的供电电路至少包括：第一直流转换器、第二直流转换器、第一线性稳压器、第二线性稳压器及第三线性稳压器；

第一直流转换器、第二直流转换器及第一线性稳压器设置在电源分区中，第二线性稳压器设置在模拟电路分区中，第三线性稳压器设置在数字电路分区中；

第一直流转换器连接电源及第三线性稳压器，第三线性稳压器连接adc的数字电源端，电源提供的电压经过第一直流转换器及第三线性稳压器两级降压后降到adc数字电源端的供电电压；

第二直流转换器连接电源及第一线性稳压器，第一线性稳压器连接第二线性稳压器，第二线性稳压器连接adc的模拟电源端，电源提供的电压经过第二直流转换器、第一线性稳压器及第二线性稳压器三级降压后降到adc模拟电源端的供电电压。

本申请明确了数模混合电路板中的adc的供电电路，其中，数模混合电路板包括数字电路分区、模拟电路分区、adc、及电源分区。单独划分一电源分区，在电源分区中设置第一直流转换器及第二直流转换器，分别用于adc的数字电源端及模拟电源端供电；在电源分区中设置第一线性稳压器，能够保证开关频率不会串入模拟电路分区中；在模拟电路分区中设置第二线性稳压器，在数字电路分区中设置第三线性稳压器，能够就近防止低频噪声引入adc。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请一实施例adc的供电电路电路图；

图2为本申请一实施例adc的供电电路电路图；

图3为本申请一实施例电源分区电路图。

具体实施方式

为了使本发明的技术特点及效果更加明显，下面结合附图对本发明的技术方案做进一步说明，本发明也可有其他不同的具体实例来加以说明或实施，任何本领域技术人员在权利要求范围内做的等同变换均属于本发明的保护范畴。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一个具体实施例”、“一些实施例”、“例如”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。各实施例中涉及的步骤顺序用于示意性说明本申请的实施，其中的步骤顺序不作限定，可根据需要作适当调整。

如图1所示，图1为本申请实施例的adc的供电电路构成图。本申请提供的adc的供电电路适用于数模混合电路板，其中，数模混合电路板包括模拟电路分区301、数字电路分区302、电源分区303及adc304，adc304连接模拟电路分区301及数字电路分区302。

具体的，数模混合电路板中的adc的供电电路至少包括：第一直流转换器101、第二直流转换器102、第一线性稳压器201、第二线性稳压器202及第三线性稳压器203。

第一直流转换器101、第二直流转换器102及第一线性稳压器201设置在电源分区303中，第二线性稳压器202设置在模拟电路分区301中，第三线性稳压器203设置在数字电路分区302中。

第一直流转换器101及第三线性稳压器203构成二级电源电路。第一直流转换器101连接电源及第三线性稳压器203，第三线性稳压器203连接adc的数字电源端，电源提供的电压经过第一直流转换器101及第三线性稳压器203两级降压后降到adc数字电源端的供电电压(数字电源端的供电电压具体值根据adc内数字器件而定)。具体实施时，第一直流转换器101连接到数字电路分区302上，通过电源层布线连接第三线性稳压器203。

第二直流转换器102、第一线性稳压器201及第二线性稳压器202构成三级电源电路。第二直流转换器102连接电源及第一线性稳压器201，第一线性稳压器201连接第二线性稳压器202，第二线性稳压器202连接adc的模拟电源端，电源提供的电压经过第二直流转换器101、第一线性稳压器201及第二线性稳压器202三级降压后降到adc模拟电源端的供电电压(模拟电源端的供电电压根据adc内模拟器件而定)。具体实施时，第一线性稳压器201连接到模拟电路分区301上，通过电源层布线连接第二线性稳压器202。

本申请中，采用三级电源电路为adc的模拟电源端供电，可有效降低来自电源或沿路耦合到的低频噪声；采用两级电源电路为adc的数字电源端供电，可有效降低低频噪声；三级电源电路及两级电源电路为两条供电电路，能够将数字噪声隔离。

需要说明的是，数模混合电路板中的分区意指物理上相互隔离，各分区为独立的电路板。

模拟电路分区中通常包括放大器，衰减器，检波器，混频器，时钟等器件，该些器件的共有特点为该些器件大部分工作在线性区，少数如混频器工作在非线性区，这种工作在线性区的器件，任何一种电压都是有意义的，所以他们对噪声忍耐力比较小，可能稍微一点噪声，导致他们输入输出关系改变，微小的变化都可能变成另一种信号。

数字电路分区中通常包括微控制器芯片，数字信号处理芯片，各种接口芯片等，该些器件的共有特点为所有器件工作在开关状态，只有两种状态，即非零即一，并且电平翻转的电压间隔比较大，这样噪声的影响就比较小，除非有非常大的噪声达到足以影响电平的翻转。

直流转换器也可称之为直流到直流调整器(directcurrenttodirectcurrentregulator，dcdc)。第一直流转换器101及第二直流转换器102为并列关系，属于第一级电源，用于将电源高效的降压到相对比较小的值，本申请对第一直流转换器101及第二直流转换器102具体降压后的值不做限定，可根据模拟电路分区及数字电路分区进行设定。

第一线性稳压器201为第二级电源，用于滤除第二直流转换器102产生的开关噪声，避免开关噪声引入模拟电路分区301，将第二直流转换器102提供的电压降低到一个值，第一线性稳压器201降低到的值可根据模拟电路分区中电子器件所需电压而定，本申请对此不做具体限定。

第二线性稳压器202为第三级电源，用于进一步降低低频噪声，将第一线性稳压器201提供的电压降低为adc模拟电源端的供电电压。第二线性稳压器202降低到的值可根据adc所需而定，本申请对此不做具体限定。

第三线性稳压器203为第二级电源，用于降低低频噪声，将第一直流转换器101提供的电压降低为adc数字电源端的供电电压。第二线性稳压器202降低到的值可根据adc所需而定，本申请对此不做具体限定。

一具体实施例中，电源提供的电压为20v，第一直流转换器将电压由20v降压到3.3v，第三线性稳压器将电压由3.3v降压到adc数字电源端的供电电压。第二直流转换器将电压由20v降低到了5.6v，第一线性稳压器将电压由5.6v降到5v，第二线性稳压器将电压由5v降到adc模拟电源端的供电电压。

一些实施例中，复请参阅图1，为了保证良好的低频静噪声性能，adc的供电电路还包括至少两个电容，分别连接于第二线性稳压器202与地之间，设置在模拟电路分区301中靠近adc的位置，用于就近滤波。一具体实施例中，两个电容为百微法级与纳法级的电容。

一些实施例中，如图2所示，为了减少第一直流转换器101及第二直流转换器102的开关噪声通过地串扰到第一线性稳压器201中，所述电源分区包括第一电源分区401及第二电源分区402，第一电源分区401与第二电源分区402为物理分割的两块电路板，通过磁珠(如图2中黑色方框所示)或电阻或滤波器连接，以确保电源和信号完整性。具体的，第一线性稳压器201设置在第一电源分区401中，第一直流转换器101及第二直流转换器102设置在第二电源分区402中。

进一步的，第二电源分区402还包括电源端子，用于使第一直流转换器101及第二直流转换器102连接电源。

一些实施例中，如图3所示，所述adc304与第二线性稳压器202设置在一腔体内，以使外部高频噪声不会通过空间辐射到adc，从而降低了高频噪声，同时，该腔体还对低频噪声有较好的抑制作用。

一些实施例中，线性稳压器优选为低压差线性稳压器(low-dropoutregulator，ldo)，以便提高降压效率。

一些实施例中，adc数字输出采用共模抑制能力较强的lvds18电平进行数据传输，保证数字端不被干扰。

一些实施例中，为了减少共地干扰，所述模拟电路分区、数字电路分区、电源分区及adc不共地，即分别单独接地。

本申请明确了数模混合电路板中的adc的供电电路，其中，数模混合电路板包括数字电路分区、模拟电路分区、adc及电源分区。单独划分一电源分区，在电源分区中设置第一直流转换器及第二直流转换器，分别用于adc的数字电源端及模拟电源端供电；在电源分区中设置第一线性稳压器，能够保证开关频率不会串入模拟电路分区中；在模拟电路分区中设置第二线性稳压器，在数字电路分区中设置第三线性稳压器，能够就近防止低频噪声引入adc。

一实施例中，还提供一种频谱分析仪，包括数模混合电路板及adc的供电电路。

其中，数模混合电路板包括模拟电路分区、数字电路分区、电源分区及adc，adc连接模拟电路分区及数字电路分区。

adc的供电电路至少包括：第一直流转换器、第二直流转换器、第一线性稳压器、第二线性稳压器及第三线性稳压器。

第一直流转换器、第二直流转换器及第一线性稳压器设置在电源分区中，第二线性稳压器设置在模拟电路分区中，第三线性稳压器设置在数字电路分区中。

第一直流转换器连接电源及第三线性稳压器，第三线性稳压器连接adc的数字电源端，电源提供的电压经过第一直流转换器及第三线性稳压器两级降压后降到adc数字电源端的供电电压。

第二直流转换器连接电源及第一线性稳压器，第一线性稳压器连接第二线性稳压器，第二线性稳压器连接adc的模拟电源端，电源提供的电压经过第二直流转换器、第一线性稳压器及第二线性稳压器三级降压后降到adc模拟电源端的供电电压。

本申请提供的频谱分析仪使用上述实施例中的adc的供电电路进行供电，能够降低电源引入的噪声，从而提高频谱仪的精度。

频谱分析仪的进一步实施例中，所述电源分区包括第一电源分区及第二电源分区，第一电源分区与第二电源分区通过磁珠或电阻或滤波器连接。

第一线性稳压器设置在第一电源分区中，第一直流转换器及第二直流转换器设置在第二电源分区中。

频谱分析仪的进一步实施例中，所述adc与第二线性稳压器设置在一腔体内，以使外部高频噪声不会通过空间辐射到adc。

频谱分析仪的进一步实施例中，所述模拟电路分区、数字电路分区、电源分区及adc不共地。

以上所述仅用于说明本申请的技术方案，任何本领域普通技术人员均可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰与改变。因此，本发明的权利保护范围应视权利要求范围为准。