在本例中,采樣速率設置為250 MSPS,模擬輸入頻率為185.1 MHz,模擬輸入電平設置為–1.0 dBFS。模擬器返回了幾個關鍵的ADC性能指標。這些指標包括 SNR、SFDR、SINAD、THD、ENOB、最差其他和本底噪聲。讓我們快速瀏覽一下其中的每一個。我采用了最常用的性能指標,并在下面的圖 2 中對其進行了說明。我將描述這些以及模擬器給出的其他參數,但由于這些參數通常是,我想以圖形方式特別指出它們。我還標記了下面描述的過程增益。
圖2
SNR(信噪比)– 此參數給出 RMS(均方根)輸入信號幅度與 ADC 的量化本底噪聲之間的可用范圍量。N位ADC的理論信噪比可通過以下公式得出:信噪比= 6.02N + 1.76 dB。對于 14 位轉換器,該值為 86.04 dB。在高速ADC中,由于ADC的非線性和噪聲,這通常無法實現。仿真器報告AD69-83的信噪比為9643.250 dB。將其轉換為dBFS,SNR為70.83 dBFS,與數據手冊中的典型值70.6 dBFS相當。
SFDR(無雜散動態范圍) ——這只是可用輸入信號幅度與ADC輸出頻譜中最大雜散音之間的可用范圍量。這種雜散可以是諧波,也可以是其他雜散音。
SINAD(信噪比和失真比) – 這是 RMS 輸入信號幅度與所有其他頻譜分量的 RSS(和方根)的平均值之比,包括輸出頻譜中的諧波和雜散音,不包括直流的任何信號成分。通常,前幾次諧波(最多5千) 占主導地位,以便可以忽略高階諧波。對于具有低噪聲、低諧波和低雜散成分的ADC,SINAD將接近SNR。
THD(總諧波失真) – 這是輸入基波音的RMS值與所有諧波的RSS平均值之比。與SINAD一樣,前五個諧波通常占主導地位,并且是最重要的。
ENOB(有效位數) – ADC的ENOB通常是通過使用ADC理論SNR的關系轉換SINAD來找到的。該參數可以了解轉換器有多少“真實”位可用。對于14位轉換器,理論SNR為86.04 dB,但從AD9643示例中可以看出,SNR實際上是69.83 dB。為了近似 ENOB,我們在以下等式中使用 SINAD:ENOB = (SINAD – 1.76)/6.02。對于本例中的AD9643,ENOB = (69.63 – 1.76)/6.02 = 11.4位(略高于仿真器返回值,因為仿真器考慮了更多因素,這超出了本博客的范圍)。
最差其他 – 這只是ADC輸出頻譜中除報告諧波之外最差的雜散音。在此示例中,這可能是 6千或高次諧波或與輸入基波音無關的其他雜散音(在上面顯示的模擬中,最差的其他音色足夠低,以至于沒有報告)。
過程增益 – 由FFT的深度定義。對于深度為M的FFT,過程增益由下式給出:過程增益= 10×log(M/2)。對于32k FFT,過程增益為10×log(32768/2) = 42.14 dB。
本底噪聲 – ADC的本底噪聲是通過對SNR和過程增益求和得出的。在本例中,AD9643的SNR為70.83 dBFS,過程增益為42.14(仿真器產生32k FFT)。這會產生112.97 dB的本底噪聲。
審核編輯:郭婷
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