在設(shè)計一個高性能數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)時，勤奮的工程師仔細選擇一款高精度ADC，以及模擬前端調(diào)節(jié)電路所需的其他組件。在幾個星期的設(shè)計工作之后，執(zhí)行仿真并優(yōu)化電路原理圖，為了趕工期，設(shè)計人員迅速地將PCB板布局布線組合在一起。一個星期之后，第一個原型PCB板被測試。出乎預(yù)料，電路板性能與預(yù)期的不一樣。

這種情景在你身上發(fā)生過嗎？

最優(yōu)PCB板布局布線對于使ADC達到預(yù)期的性能十分重要。當(dāng)設(shè)計包含混合信號器件的電路時，你應(yīng)該始終從良好的接地安排入手，并且使用最佳組件放置位置和信號路由走線將設(shè)計分為模擬、數(shù)字和電源部分。

參考路徑是ADC布局布線中最關(guān)鍵的，這是因為所有轉(zhuǎn)換都是基準(zhǔn)電壓的一個函數(shù)。在傳統(tǒng)逐次逼近寄存器(SAR) ADC架構(gòu)中，參考路徑也是最敏感的，其原因是基準(zhǔn)引腳上會有一個到基準(zhǔn)源的動態(tài)負載。

由于基準(zhǔn)電壓在每次轉(zhuǎn)換期間被數(shù)次采樣，高電流瞬變出現(xiàn)在這個終端上，其中的ADC內(nèi)部電容器陣列在這個位置位時被開啟和充電。基準(zhǔn)電壓在每個轉(zhuǎn)換時鐘周期內(nèi)必須保持穩(wěn)定，并且穩(wěn)定至所需的N位分辨率，否則的話會出現(xiàn)線性誤差和丟碼錯誤。

圖1顯示典型12位SAR ADC基準(zhǔn)終端上的轉(zhuǎn)換階段期間的電流瞬變。

圖1.12位SAR ADC基準(zhǔn)引腳上的電流瞬變

由于這些動態(tài)電流，需要使用高質(zhì)量旁路電容器(CREF)對基準(zhǔn)引腳進行去耦合操作。此旁路電容器被用作一個電荷存儲器，在這些高頻瞬變電流期間提供瞬時充電。你應(yīng)該將基準(zhǔn)旁路電容器放置在盡量靠近基準(zhǔn)引腳的位置上，并使用較短的低電感連接將他們連接在一起。

圖2顯示了針對ADS7851，14位雙ADC（具有兩個獨立電壓基準(zhǔn)）的PCB板布局布線示例。