九項常被忽略的ADC技術指標
時鐘壓擺率,實現(xiàn)額定性能所需的最小壓擺率。多數(shù)轉(zhuǎn)換器在時鐘緩沖器上有足夠的增益,以確保采樣時刻界定明確,但如果壓擺率過低使得采樣時刻很不確定,將產(chǎn)生過量噪聲。如果規(guī)定最小輸入壓擺率,用戶應滿足該要求,以確保額定噪聲性能。本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/176329.htm
孔徑抖動,ADC的內(nèi)部時鐘不確定性。ADC的噪聲性能受內(nèi)部和外部時鐘抖動限制。
在典型的數(shù)據(jù)手冊中,孔徑抖動僅限轉(zhuǎn)換器。外部孔徑抖動以均方根方式與內(nèi)部孔徑抖動相加。對于低頻應用,抖動可能并不重要,但隨著模擬頻率的增加,由抖動引起的噪聲問題變得越來越明顯。如果不使用充足的時鐘,性能將比預期要差。
除由于時鐘抖動而增加的噪聲以外,時鐘信號中與時鐘不存在諧波關系的譜線也將顯現(xiàn)為數(shù)字化輸出的失真。因此,時鐘信號應具有盡可能高的頻譜純度。
孔徑延遲,采樣信號的應用與實際進行輸入信號采樣的時刻之間的時間延遲。此時間通常為納秒或更小,可能為正、為負或甚至為零。除非知道精確的采樣時刻非常重要,否則孔徑延遲并不重要。
轉(zhuǎn)換時間和轉(zhuǎn)換延遲,這是兩個密切相關的技術指標。轉(zhuǎn)換時間一般適用于逐次逼近型轉(zhuǎn)換器(SAR),這類轉(zhuǎn)換器使用高時鐘速率處理輸入信號,輸入信號出現(xiàn)在輸出上的時間明顯晚于轉(zhuǎn)換命令,但早于下一個轉(zhuǎn)換命令。轉(zhuǎn)換命令與轉(zhuǎn)換完成之間的時間稱為轉(zhuǎn)換時間。
轉(zhuǎn)換延遲通常適用于流水線式轉(zhuǎn)換器。作為測量用于產(chǎn)生數(shù)字輸出的流水線(內(nèi)部數(shù)字級)數(shù)目的技術指標,轉(zhuǎn)換延遲通常用流水線延遲來規(guī)定。通過將此數(shù)目乘以應用中使用的采樣周期,可計算實際轉(zhuǎn)換時間。
喚醒時間,為了降低功耗敏感型應用的功耗,器件通常在相對不用期間關斷,這樣做確實可以節(jié)省大量功耗,但器件重新啟動時,內(nèi)部基準電壓源的穩(wěn)定以及內(nèi)部時鐘的功能恢復都需要一定的時間,此時轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)將不滿足技術指標。
輸出負載,同所有數(shù)字輸出器件一樣,ADC(尤其是CMOS輸出器件)規(guī)定輸出驅(qū)動能力。出于可靠性的原因,知道輸出驅(qū)動能力比較重要,但最佳性能一般是在未達到完全驅(qū)動能力時。
在高性能應用中,重要的是,將輸出負載降至最低,并提供適當?shù)娜ヱ詈蛢?yōu)化布局,以盡可能降低電源上的壓降。為了避免此類問題發(fā)生,許多轉(zhuǎn)換器都提供LVDS輸出。LVDS具有對稱性,因此可以降低開關電流并提高總體性能。如果可以,應該使用LVDS輸出以確保最佳性能。
未規(guī)定標準,一個至關重要的未規(guī)定項目是PCB布局。雖然可規(guī)定內(nèi)容的不多,但它會顯著影響轉(zhuǎn)換器的性能。例如,如果應用未能采用充足的去耦電容,就會存在過多的電源噪聲。由于PSR有限,電源上的噪聲會耦合到模擬輸入中,并破壞數(shù)字輸出頻譜,如圖4所示。
圖4a. 電容與性能 圖4b. 有限電容與性能
評論