九項(xiàng)常被忽略的ADC技術(shù)指標(biāo)
模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)的種類繁多,我們總是很難弄清哪種ADC才最適合既定應(yīng)用。數(shù)據(jù)手冊(cè)往往會(huì)使問(wèn)題變得更加復(fù)雜,許多技術(shù)指標(biāo)指標(biāo)都以無(wú)法預(yù)料的方式影響著性能。
本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/176329.htm選擇轉(zhuǎn)換器時(shí),工程師通常只關(guān)注分辨率、信噪比(SNR)或者諧波。這些雖然很重要,指標(biāo)但其他技術(shù)指標(biāo)同樣舉足輕重。
分辨率,可能是最易被誤解的技術(shù)指標(biāo),它表示輸出位數(shù),但不提供性能數(shù)據(jù)。部分?jǐn)?shù)據(jù)手冊(cè)會(huì)列出有效位數(shù)(ENOB),它使用實(shí)際SNR測(cè)量來(lái)計(jì)算轉(zhuǎn)換器的有效性。一種更加有用的轉(zhuǎn)換器性能指標(biāo)是噪聲頻譜密度(NSD),單位為dBm/Hz或。NSD可以通過(guò)已知的采樣速率、輸入范圍、SNR和輸入阻抗計(jì)算得出(dBm/Hz)。已知這些參數(shù),便可選擇一款轉(zhuǎn)換器來(lái)匹配前端電路的模擬性能,這種選擇ADC的方法比僅僅列出分辨率更有效。
許多用戶還會(huì)考慮雜散和諧波性能,這些都與分辨率無(wú)關(guān),但轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)人員一般要調(diào)整他們的設(shè)計(jì),使諧波與分辨率相一致。
電源抑制(PSR),測(cè)量電源紋波如何與ADC輸入耦合,顯現(xiàn)在其數(shù)字輸出上。如果PSR有限,相對(duì)于輸入電平,電源線上的噪聲將僅會(huì)受到30至50 dB的抑制。
一般而言,電源上的無(wú)用信號(hào)與轉(zhuǎn)換器的輸入范圍相關(guān)。例如,如果電源上的噪聲是20mV rms ,而轉(zhuǎn)換器輸入范圍是0.7Vrms,則輸入上的噪聲是-31dBFS。如果轉(zhuǎn)換器的PSR為30dB,則相干噪聲會(huì)在輸出中顯現(xiàn)為一條-61dBFS譜線。在確定電源將需要多少濾波和去耦時(shí),PSR尤其有用,PSR在醫(yī)療應(yīng)用或工業(yè)應(yīng)用等高噪聲環(huán)境中非常重要。
圖1:電源紋波抑制比(PSRR)vs.頻率。
共模抑制(CMR),測(cè)量共模信號(hào)存在時(shí)所引起的差模信號(hào)。許多ADC采用差分輸入來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)共模信號(hào)的高抗擾度,因?yàn)椴罘州斎虢Y(jié)構(gòu)本身能抑制偶數(shù)階失真產(chǎn)物。
與PSR一樣,電源紋波、接地層上產(chǎn)生的高功率信號(hào)、混頻器和RF濾波器的RF泄漏以及能夠產(chǎn)生高電場(chǎng)和磁場(chǎng)的應(yīng)用會(huì)引入共模信號(hào),雖然許多轉(zhuǎn)換器未規(guī)定CMR,但他們通常具有50至80dB的CMR。
時(shí)鐘相關(guān)技術(shù)指標(biāo),盡管比較重要,但并不總是做出規(guī)定,而且可能難以確定。
圖2:輸入時(shí)鐘與采樣噪聲的關(guān)系。
評(píng)論