【導讀】我們研究了根據總SNR(信噪比)計算驅動(dòng)放大器對總ADC噪聲的貢獻。我逐步完成了使用放大器噪聲、負載阻抗和低頻ADC噪聲的計算過(guò)程。在該過(guò)程結束時(shí),我們能夠看到計算的SNR與在實(shí)際硬件上測量的實(shí)際SNR之間的良好一致性。
我們研究了根據總SNR(信噪比)計算驅動(dòng)放大器對總ADC噪聲的貢獻。我逐步完成了使用放大器噪聲、負載阻抗和低頻ADC噪聲的計算過(guò)程。在該過(guò)程結束時(shí),我們能夠看到計算的SNR與在實(shí)際硬件上測量的實(shí)際SNR之間的良好一致性。
作為工程師,計算預期結果并看到測量結果提供良好的相關(guān)性總是令人鼓舞的?,F在,讓我們繼續看一下ADC輸入端的噪聲。我們還將快速瀏覽一下模擬輸入的共模電壓節點(diǎn)的噪聲。
這一次,讓我們從數字游戲中休息一下,看看一些簡(jiǎn)單的指針,以注意與ADC的模擬輸入和共模電壓節點(diǎn)相關(guān)的噪聲和其他失真。具體來(lái)說(shuō),我們將研究具有開(kāi)關(guān)電容輸入采樣網(wǎng)絡(luò )的ADC。圖1所示為具有驅動(dòng)放大器和抗混疊濾波器(AAF)的典型ADC模擬輸入。
圖1
帶放大器和 AAF 的 ADC 模擬輸入網(wǎng)絡(luò )
抗混疊濾波器用于幫助防止噪聲和諧波從轉換器中的其他奈奎斯特區混疊回目標頻帶。這有助于降低整體系統噪聲,并過(guò)濾任何可能從系統其他位置耦合到模擬輸入端的噪聲。阻尼電容與串聯(lián)阻尼電阻一起有助于減少從ADC開(kāi)關(guān)電容輸入采樣網(wǎng)絡(luò )“反沖”的電流瞬變。
這些元件有助于為這些電流提供低阻抗路徑,以在采樣時(shí)鐘邊沿之間阻尼。阻尼電容可以通過(guò)兩種不同的方式實(shí)現。它可以是一個(gè)單差分電容器,也可以分成兩個(gè)單端電容器。權衡基于系統要求。如果系統成本是最重要的,那么單個(gè)電容器顯然更便宜。在需要幫助降低系統中存在的共模噪聲的情況下,兩個(gè)單端電容可能是最佳方法。
模擬輸入網(wǎng)絡(luò )中經(jīng)常被忽視的部分是共模電壓節點(diǎn)。在圖1的示例中,顯示了交流耦合電路,其中驅動(dòng)放大器和ADC的共模電壓電平不同。這種情況經(jīng)常發(fā)生,因為放大器需要更高的電源電壓來(lái)保持適當的增益和線(xiàn)性度。這里要記住的重要一點(diǎn)是將此信號從噪聲線(xiàn)路中路由出去,并使用適當的去耦。噪聲會(huì )進(jìn)入該節點(diǎn),并通過(guò)V進(jìn)入ADC厘米輸出或通過(guò) V厘米連接到模擬輸入網(wǎng)絡(luò )。另請注意,去耦用于A(yíng)DC以及與模擬輸入網(wǎng)絡(luò )的連接。
當我們討論模擬輸入網(wǎng)絡(luò )時(shí),最后一句離別評論是記住在模擬輸入網(wǎng)絡(luò )的布局中保持對稱(chēng)。模擬輸入網(wǎng)絡(luò )中的任何不對稱(chēng)都會(huì )導致ADC偶數階失真增加。這只是導致ADC性能下降的另一種噪聲形式。
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