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高速ADC模仿输入接口有必要考虑的6个条件,你了解几个?

采用高输入频率、高速模数转换器(ADC)的系统设计是一项具挑战性的任务。ADC输入接口设计有6个主要条件:输入阻抗、输入驱动、带宽、通带平坦度、噪声和

选用高输入频率、高速模数转换器(ADC)的体系规划是一项具挑战性的使命。ADC输入接口规划有6个首要条件:输入阻抗、输入驱动、带宽、通带平整度、噪声和失真。看看这儿罗列的这六个条件,你都了解吗?

输入阻抗

输入阻抗是规划的特征阻抗。ADC的内部输入阻抗取决于ADC架构的类型,ADC供货商会在数据手册或产品页面上供给这一数据。电压驻波比(VWSR)与输入阻抗密切相关,衡量方针带宽内反射到负载中的功率量。该参数设置完成ADC满量程输入所需的输入驱动电平,因此很重要。当源阻抗与负载阻抗持平时,产生最大功率传输。

图1. 网络分析仪上的输入Z/VWSR

图1所示的比如为运用网络分析仪测得的一个前端网络的输入阻抗和VSWR曲线。输入阻抗是规划的特征阻抗。大多数情况下,它是50Ω,但特定规划或许需求不同的阻抗。

VSWR是一个无量纲参数,反映的是在方针带宽内,有多少功率被反射到负载中。该参数设置完成ADC满量程输入所需的输入驱动电平,因此很重要。留意,频率越高,则将ADC输入驱动至满量程所需的驱动功率或增益越大。

输入驱动

输入驱动与带宽特性相关,可设置特定运用所需的体系增益。输入驱动电平应在前端规划开端之前确认,取决于所选的前端器材,如滤波器、变压器和放大器等。

带宽和通带平整度

带宽是体系要运用的频率规模。通带平整度是指定带宽内的动摇量;引起动摇的原因或许是纹波效应,或者是巴特沃兹滤波器的慢速滚降特性。通带平整度一般小于1 dB,关于设置全体体系增益至关重要。

噪声

信噪比(SNR)和失真要求对ADC的挑选有协助,因此一般在规划前期确认。转换器看到的噪声量与其自己的噪声量之比即为SNR。SNR与带宽、信号质量(颤动)和增益相关。进步增益也会进步与之相关的噪声成分。

失真

失真由无杂散动态规模(SFDR)来衡量,SFDR指rms满量程与峰值杂散频谱成分的rms值之比。SFDR首要受两个要素的操控。第一个要素是前端平衡质量的线性度,它首要与二次谐波失真有关。第二个要素是所需的增益和输入匹配。较高的增益要求会进步匹配难度。此外,高增益要求会紧缩ADC内部器材的裕量,然后进步非线性度,并且由于有更多功率通过外部无源器材,它们的非线性度也会进步。这种效应一般被视为三次谐波。

图2. 抱负12位ADC的噪底,运用4096点FFT

图2显现了一个抱负12位 ADC 的 4096 点 FFT 的输出以及一些根本运算。理论SNR为74 dB。噪声散布在整个奈奎斯特带宽。FFT会添加处理增益,由于它处理的是小“仓”,小仓的宽度等于采样频率除以FFT点数。关于 4096 点 FFT,处理增益为33 dB。这就像使模仿频谱分析仪的带宽变窄相同。实践FFT噪底等于SNR加上处理增益,如图2所示。

上述条件下的FFT噪底等于74 + 33 = 107 dBFS。在某些体系中,会对多个独立FFT的成果求平均值,这不会下降FFT噪底,仅仅减小噪声成分的起伏改变。

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