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量化和熱噪聲如何決定 ADC 的有效噪聲系數

1944742 2022-11-18 | pdf | 118.12KB | 次下載 | 免費

資料介紹

在采樣或子采樣接收器應用中使用奈奎斯特模數轉換器 (ADC) 時，RF 設計人員需要知道 ADC 的有效噪聲系數，以便確定完整接收器線路的級聯噪聲系數 -向上。在采樣或子采樣接收器應用中使用奈奎斯特模數轉換器 (ADC) 時，RF 設計人員需要知道 ADC 的有效噪聲系數，以便確定完整接收器線路的級聯噪聲系數 -向上。下面的討論假設噪聲在轉換器的奈奎斯特頻帶上是平坦的，并為設計人員提供了確定 ADC 有效噪聲系數估計值的方法。此外，本文還直接比較了奈奎斯特 ADC 和過采樣 ADC 的有效噪聲系數。下面的討論假設噪聲在轉換器的奈奎斯特頻帶上是平坦的，并為設計人員提供了確定 ADC 有效噪聲系數估計值的方法。此外，本文還直接比較了奈奎斯特 ADC 和過采樣 ADC 的有效噪聲系數。ADC 的信噪比 (SNR) 是信號功率與非信號功率之比。非信號功率包括轉換器中的熱噪聲、量化噪聲和其他殘余誤差，在奈奎斯特帶寬 (f ADC 的信噪比 (SNR) 是信號功率與非信號功率之比。非信號功率包括轉換器中的熱噪聲、量化噪聲和其他殘余誤差，在奈奎斯特帶寬 (f SAMPLESAMPLE/2) 的 ADC。SNR 通常定義為施加到 ADC 輸入的連續正弦波信號，其電平低于轉換器的滿量程 (FS) 電平，通常為 0.5dB 至 1dB。ADC 使用非線性過程將信號轉換為離散輸出電平。最小的離散步長稱為量化級別，它是 ADC 分辨率或位數的函數。實際正弦波值與量化電平之間存在差異（或誤差）。誤差可以是量化級別內的任何值，導致理想轉換器/2) 的 ADC。SNR 通常定義為施加到 ADC 輸入的連續正弦波信號，其電平低于轉換器的滿量程 (FS) 電平，通常為 0.5dB 至 1dB。ADC 使用非線性過程將信號轉換為離散輸出電平。最小的離散步長稱為量化級別，它是 ADC 分辨率或位數的函數。實際正弦波值與量化電平之間存在差異（或誤差）。誤差可以是量化級別內的任何值，導致理想轉換器SNR = (1.763 + 6.02 × b) dB 的表達式，SNR = (1.763 + 6.02 × b) dB 的表達式，其中 b 是數據轉換器的位數。其中 b 是數據轉換器的位數。不幸的是，許多因素會降低 ADC 的理想性能，從而導致較低的 SNR 值和較高的有效噪聲系數值。這些因素包括熱噪聲、時鐘抖動（尤其是對于具有高轉換率的較高輸入頻率）和分段誤差。大規模器件非線性也會產生諧波雜散，但這些諧波通常被排除在 SNR 計算之外。實際上，應在 ADC 前面放置一個衰減至少為 10dB 的抗混疊濾波器，以防止轉換器上游的噪聲混疊回轉換器的奈奎斯特頻帶。不幸的是，許多因素會降低 ADC 的理想性能，從而導致較低的 SNR 值和較高的有效噪聲系數值。這些因素包括熱噪聲、時鐘抖動（尤其是對于具有高轉換率的較高輸入頻率）和分段誤差。大規模器件非線性也會產生諧波雜散，但這些諧波通常被排除在 SNR 計算之外。實際上，應在 ADC 前面放置一個衰減至少為 10dB 的抗混疊濾波器，以防止轉換器上游的噪聲混疊回轉換器的奈奎斯特頻帶。