我將信號發生器設置為以特定功率輸出CW音,根據我的數學計算,該功率應在ADC上提供–1 dBFS信號。但是,我看到的是–15 dBFS!誰吃了我所有的分貝?
通常,ADC(模數轉換器)性能額定為–1 dBFS。一些數據手冊規定失真低于滿量程0.5 dB。無論是低于滿量程1 dB還是0.5 dB,這樣做都是為了防止在滿量程(0 dBFS)下運行ADC輸入時信號削波。臺式RF信號發生器通常以dBm為單位輸出信號。為了在1.1 V p-p滿量程ADC上實現–7 dBFS,只需要7.6 dBm信號電平(基于50 Ω的基準阻抗)。但是,當您這樣做時,ADC的單音FFT輸出顯示–6.7 dBFS。有人吃掉了所有的分貝嗎?
答案就在眼皮底下...的 ADC。它是ADC的前端網絡。讓我們仔細看看AD9680 ADC的默認前端網絡。
圖1.AD9680評估板的默認前端網絡。
單端至差分轉換由寬帶巴倫BAL-0006SMG完成。快速瀏覽一下BAL-0006SMG的數據手冊,就會發現它的插入損耗為6 dB。跟隨巴倫(Rs和 R.SH) 再增加 6 dB。需要此匹配網絡才能提供與巴倫輸出的寬帶匹配。ADC前面的串聯電阻會產生少量插入損耗(R千字節).該電阻通過減少來自ADC采樣級和保持級的反沖,有助于改善三次諧波性能。
因此,讓我們從ADC向外工作,看看信號發生器需要多少功率才能在ADC上獲得–1 dBFS信號。50 Ω的基準阻抗用于數學運算。對于1.7 V p-p的默認滿量程電平,–1 dBFS信號為1.515 V p-p。由于10 Ω電阻兩端的損耗非常小,我們可以假設這是終端網絡輸出的電壓。巴倫端接的損耗為6 dB,因此巴倫每個支腿的擺動應大約是1.515 V的兩倍。這導致單端輸入約為3.03 V p-p。因此,信號發生器必須提供對應于約3.03 V p-p或大約14 dBm的信號。請注意,這不包括通過帶通濾波器或連接器電纜的插入損耗。因此,再次回顧圖 1,這次帶有一些注釋,我們得出圖 2。
圖2.帶帶通濾波器和信號發生器的前端網絡。
再次回到我們的問題,如果ADC前面除了信號發生器之外什么都沒有,那么在ADC上獲得-1 dBFS信號需要7.6 dBm信號的前提是正確的。好吧,也許扔一個巴倫。現在還有其他組件(寬帶巴倫、匹配網絡、反沖控制等),它們都會導致插入損耗,從而導致-6.7 dBFS的信號衰減。所以,你可以放心地說“我的前端吃掉了所有的dBs”。你看,數學永遠不會錯。
有助于的方程式:
其中 VIN 是輸入電壓,VFS 是滿量程電壓
其中Vrms是均方根電壓,V p-p是峰峰值電壓
其中 PdBm 是以 dBm 為單位的信號發生器功率,Vrms 是均方根電壓,R 是系統阻抗(在本例中為 50 Ω),P0 為 1 mW。
審核編輯:郭婷
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