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九項常被忽略的ADC技術指標

作者: 時間:2012-08-31 來源:網絡 收藏

 模數轉換器()的種類繁多,我們總是很難弄清哪種才最適合既定應用。數據手冊往往會使問題變得更加復雜,許多指標都以無法預料的方式影響著性能。

本文引用地址:http://www.j9360.com/article/176329.htm

  選擇轉換器時,工程師通常只關注分辨率、信噪比(SNR)或者諧波。這些雖然很重要,指標但其他同樣舉足輕重。

  分辨率,可能是最易被誤解的,它表示輸出位數,但不提供性能數據。部分數據手冊會列出有效位數(ENOB),它使用實際SNR測量來計算轉換器的有效性。一種更加有用的轉換器性能指標是噪聲頻譜密度(NSD),單位為dBm/Hz或。NSD可以通過已知的采樣速率、輸入范圍、SNR和輸入阻抗計算得出(dBm/Hz)。已知這些參數,便可選擇一款轉換器來匹配前端電路的模擬性能,這種選擇的方法比僅僅列出分辨率更有效。

  許多用戶還會考慮雜散和諧波性能,這些都與分辨率無關,但轉換器設計人員一般要調整他們的設計,使諧波與分辨率相一致。

  電源抑制(PSR),測量電源紋波如何與ADC輸入耦合,顯現在其數字輸出上。如果PSR有限,相對于輸入電平,電源線上的噪聲將僅會受到30至50 dB的抑制。

  一般而言,電源上的無用信號與轉換器的輸入范圍相關。例如,如果電源上的噪聲是20mV rms ,而轉換器輸入范圍是0.7Vrms,則輸入上的噪聲是-31dBFS。如果轉換器的PSR為30dB,則相干噪聲會在輸出中顯現為一條-61dBFS譜線。在確定電源將需要多少濾波和去耦時,PSR尤其有用,PSR在醫療應用或工業應用等高噪聲環境中非常重要。

  

電源紋波抑制比(PSRR)vs.頻率 www.elecfans.com


  圖1:電源紋波抑制比(PSRR)vs.頻率。

  共模抑制(CMR),測量共模信號存在時所引起的差模信號。許多ADC采用差分輸入來實現對共模信號的高抗擾度,因為差分輸入結構本身能抑制偶數階失真產物。

  與PSR一樣,電源紋波、接地層上產生的高功率信號、混頻器和RF濾波器的RF泄漏以及能夠產生高電場和磁場的應用會引入共模信號,雖然許多轉換器未規定CMR,但他們通常具有50至80dB的CMR。

  時鐘相關技術指標,盡管比較重要,但并不總是做出規定,而且可能難以確定。

  

輸入時鐘與采樣噪聲的關系 www.elecfans.com

  圖2:輸入時鐘與采樣噪聲的關系。


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