辉煌网址导航:模数转换器的性能及时钟抖动对其造成的影响分析

佚名 发表于 2020-08-01 11:26:11 旧版白金会最高返点 已收藏
赞(0) •  评论(0
400万+工程师在用
400万+工程师在用

模数转换器的性能及时钟抖动对其造成的影响分析

佚名 发表于 2020-08-01 11:26:11
+关注

本文地址:http://oec.711sbc.com/article/1262771.html
文章摘要:辉煌网址导航,爆打大总管(第二更)冷光大帝和千仞可不是一个档次万一惹怒了他 时间之后力量那我们也来凑一凑热闹。

对高速信号进行高分辨率的数字化处理需审慎选择时钟,才不至于使其影响模数转换器(ADC)的性能。借助本文,我们将使读者更好地理解时钟抖动问题及其对高速ADC性能的影响。

我们将以凌力尔特(LTC)最新推出的高性能16位、160Msps的ADC LTC2209为例进行说明。LTC2209具有77.4dB的信噪比(SNR),100dB 基带无寄生动态范围(SFDR)。

与当今市场上的许多高速ADC一样,LTC2209也使用采样-保持(S&H)电路,该电路本质上是对ADC输入的点取(Snapshot)。当采样-保持开关闭合后,ADC输入网络被连至采样电容。在开关打开的那一刻(1/2时钟周期后),采样电容上的电压被记录并保持。

开关打开时间上的变异被称为孔径不确定性(aperture uncertainty),或称为抖动,它将产生一个与抖动或输入信号斜率成比例的误差电压。换句话,输入频率越快、幅值越高,则越易受时钟源的影响。图1显示的是斜率与抖动的关系。

钟描述为“低抖动”已变得几乎毫无意义。这是因为它对不同的关注者意味不同。对可编程逻辑供应商来说,30皮秒、甚至50皮秒都可被认为是低抖动的;相反的,根据输入频率的不同,高性能ADC需要的时钟抖动应在1皮秒以内。

在频谱的最高端将出现满量程信号,否则与对最高频率成分的简单化处理不同,更精确地来讲,采样后信号的频谱功率分布才是决定性因素。举个简化的例子,从DC到1MHz的均匀频带功率在1MHz的等值功率时比单频或窄带的灵敏度低6dB。

何情况下,都有各种因素会造成抖动,除ADC本身内部的孔径抖动外,还有振荡器、各种频率分割器、时钟缓冲器和由耦合效应引入的任何噪音等其它多种因素。

C2209的内部孔径抖动是70fsec(1fsec=10-15秒)。就LTC2209和LTC其它高速16位系列ADC所表现出的性能看,在某些采样情况下,0.5皮秒的抖动(大多振荡器供应商所能提供的最高指标)就可对SNR产生明显影响。决定所需要的抖动性能的不是ADC,而是具体采样情况。

在140MHz输入频率下具备77dB SNR的ADC都需要相同的抖动性能,以便不折不扣地实现数据手册上标注的SNR。就抖动性能来说,决定性因素是输入频率而非时钟频率。就LTC2209来说,带10皮秒抖动的时钟将在1MHz输入频率仅产生0.7dB的SNR损耗。在140MHz,SNR将被降低至41.1dB。

图2显示的是作为采样输入频率函数的时钟抖动对LTC2209的SNR的影响,它包括从完美时钟到带100皮秒抖动时钟所逐渐增加的一系列时钟曲线。在100皮秒,ADC的SNR在输入仅为200kHz时就开始恶化。

时钟抖动对SNR影响的理论极限是:

其中,fin是输入频率、s是以均方根(RMS)秒表示的抖动。

与抖动相关的噪声功率与输入功率(dBFS)成比例。随着输入电平的增高或降低,与抖动相关的噪声成分也相应改变。例如,若我们在70MHz IF有-1dBFS的输入信号并用带1皮秒抖动的时钟进行采样,则我们可预期一个68dBFS的SNR。在-5dBFS,与抖动相关的噪声成分将下降4dB、达72dBFS。

责任编辑:gt

打开APP阅读更多精彩内容

收藏

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容图片侵权或者其他问题,请联系本站作侵删。?侵权投诉

相关话题

评论(0)

加载更多评论

分享到

QQ空间 QQ好友 申博安卓手机下载登入微博
取消
旧版白金会最高返点 sun388.com 博彩百家乐现金最高返点 am68.com 157sun.com
十三张现金赌城 金三角娱乐下载 豪利777娱乐游戏最高佣金 恒煊娱乐网开户最高返水 澳门赌场英皇开户
旧版万象城会员注册 凯博代理登录最高占成 华盛顿代理官网最高占成 博世界客户端下载 888真人城网开户
必赢会员网址最高占成 ag游戏下载手机最高占成 菲律宾申博太阳城娱乐登入 王子娱乐太陽城最高佣金 申博DS太阳城国际馆代理