您的位置 首页 厂商

模数转换器的功能及时钟颤动对其形成的影响剖析

模数转换器的性能及时钟抖动对其造成的影响分析-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。

对高速信号进行高分辨率的数字化处理需审慎挑选时钟,才不至于使其影响模数转换器ADC)的功能。凭借本文,咱们将使读者更好地了解时钟颤动问题及其对高速ADC功能的影响。

咱们将以凌力尔特(LTC)最新推出的高功能16位、160Msps的ADC LTC2209为例进行阐明。LTC2209具有77.4dB的信噪比(SNR),100dB 基带无寄生动态规模(SFDR)。

与当今市场上的许多高速ADC相同,LTC2209也运用采样-坚持(S&H)电路,该电路本质上是对ADC输入的点取(Snapshot)。当采样-坚持开关闭合后,ADC输入网络被连至采样电容。在开关翻开的那一刻(1/2时钟周期后),采样电容上的电压被记载并坚持。

开关翻开时刻上的变异被称为孔径不确定性(aperture uncertainty),或称为颤动,它将发生一个与颤动或输入信号斜率成份额的差错电压。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显现的是斜率与颤动的联系。

模数转换器的功能及时钟颤动对其形成的影响剖析

钟描绘为“低颤动”已变得简直毫无意义。这是由于它对不同的重视者意味不同。对可编程逻辑供货商来说,30皮秒、乃至50皮秒都可被认为是低颤动的;相反的,依据输入频率的不同,高功能ADC需求的时钟颤动应在1皮秒以内。

在频谱的最高端将呈现满量程信号,不然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散布才是决议性要素。举个简化的比如,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。

何状况下,都有各种要素会形成颤动,除ADC自身内部的孔径颤动外,还有振荡器、各种频率分割器、时钟缓冲器和由耦合效应引进的任何噪音等其它多种要素。

C2209的内部孔径颤动是70fsec(1fsec=10-15秒)。就LTC2209和LTC其它高速16位系列ADC所表现出的功能看,在某些采样状况下,0.5皮秒的颤动(大多振荡器供货商所能供给的最高目标)就可对SNR发生明显影响。决议所需求的颤动功能的不是ADC,而是详细采样状况。

在140MHz输入频率下具有77dB SNR的ADC都需求相同的颤动功能,以便不折不扣地完成数据手册上标示的SNR。就颤动功能来说,决议性要素是输入频率而非时钟频率。就LTC2209来说,带10皮秒颤动的时钟将在1MHz输入频率仅发生0.7dB的SNR损耗。在140MHz,SNR将被下降至41.1dB。

图2显现的是作为采样输入频率函数的时钟颤动对LTC2209的SNR的影响,它包含从完美时钟到带100皮秒颤动时钟所逐步添加的一系列时钟曲线。在100皮秒,ADC的SNR在输入仅为200kHz时就开端恶化。

时钟颤动对SNR影响的理论极限是:

其间,fin是输入频率、s是以均方根(RMS)秒表明的颤动。

与颤动相关的噪声功率与输入功率(dBFS)成份额。跟着输入电平的增高或下降,与颤动相关的噪声成分也相应改动。例如,若咱们在70MHz IF有-1dBFS的输入信号并用带1皮秒颤动的时钟进行采样,则咱们可预期一个68dBFS的SNR。在-5dBFS,与颤动相关的噪声成分将下降4dB、达72dBFS。

责任编辑:gt

声明:本文内容来自网络转载或用户投稿,文章版权归原作者和原出处所有。文中观点,不代表本站立场。若有侵权请联系本站删除(kf@86ic.com)https://www.86ic.net/changshang/105606.html

为您推荐

联系我们

联系我们

在线咨询: QQ交谈

邮箱: kf@86ic.com

关注微信
微信扫一扫关注我们

微信扫一扫关注我们

返回顶部