正确理解和比较高速ADC的产品说明书

[10-10 20:38:44]   来源:http://www.88dzw.com  其它电路   阅读:8812

文章摘要: 当我们比较以 dBc 规范表示的两个转换器时,另一点值得注意的是输入振幅也会因器件的不同而不同。很显然,随着输入振幅的减小,信号值(在 dBc 规范中)也极可能变得很小(因为信号功率减小时一些噪声底限的组成却保持不变)。因此,为了使之比较有意义,两个输入振幅必须相等。只要将两个输入振幅的差异添加到由较小的输入振幅获得规范,就可以做出很好的推断。 显然由于大多数转换器的规定信号都接近于满量程,最后信号水平的差异(取决于所使用的单位)通常不会大于 2 dB。但是信号水平的差异不仅可以代表某些应用相当大的差异,而且还会影响最终产品设计的增益甚至影响整个设计。 最终的问

正确理解和比较高速ADC的产品说明书,标签:电路设计,http://www.88dzw.com

      当我们比较以 dBc 规范表示的两个转换器时,另一点值得注意的是输入振幅也会因器件的不同而不同。很显然,随着输入振幅的减小,信号值(在 dBc 规范中)也极可能变得很小(因为信号功率减小时一些噪声底限的组成却保持不变)。因此,为了使之比较有意义,两个输入振幅必须相等。只要将两个输入振幅的差异添加到由较小的输入振幅获得规范,就可以做出很好的推断。

      显然由于大多数转换器的规定信号都接近于满量程,最后信号水平的差异(取决于所使用的单位)通常不会大于 2 dB。但是信号水平的差异不仅可以代表某些应用相当大的差异,而且还会影响最终产品设计的增益甚至影响整个设计。

      最终的问题是如何分辨 ADC 产品说明书中的 dB 是 dBc 规范还是 dBFS 规范。一个最简单的方法是直接询问厂商;如果行不通,设计人员可以查看产品说明书的典型性能的曲线图部分。厂商通常都会针对 dBc 和 dBFS 规范给出不同的曲线图,可以根据曲线图的数值与产品说明书中规定的数值进行比较。

功耗规范

      功耗是产品说明书的另一个常见的差异点。TI 习惯上在产品说明书的首页列出典型工作状态下转换器的总功耗。这些状态包括在最高采样速率下的输入差与低频或直流的比较,以及在数字侧每一引脚上施加 10-pF 的负载。当然,TI 也开始分离内核功耗(模拟,AVDD)与数字供电损耗(输出 DVDD)。这主要是因为其他厂商几乎都只标注了模拟功耗而不包括接口功耗。一些厂商在产品说明书里列出了接口功耗,但是用户必须注意一些测量条件,例如输入频率,每个引脚的输出负载以及输出电压,这些都会显著的影响测量值。

      此外,还必须特别注意 ADC 可能有的特有模式。并不只是 TI 的产品说明书存在这种情况,一些厂商的转换器在模式 A 下进行功耗测量并在产品说明书中列出,但是其他动态规范却在模式 B 下给出。再例如,对于那些可承受较宽数字电源电压的转换器而言,产品说明书在最高 DVDD 电压下给出时序规范,但却在最低 DVDD 电压下给出功耗值。

www.88dzw.com

最后,还必须注意转换器对功率的贡献。一些转换器可能以丢失内部信息为代价来节省功率损耗,例如接受差动时钟(为了实现更低的噪声/抖动)所需要的参考电压或时钟放大器、诸如 PECL 或 LVDS 的小摆幅时钟电平,或者截平滤波时钟(正弦曲线)。这个问题将在下文进一步阐述。

时钟信号


 

为了获得最佳的 ADC 性能4,时钟信号是最令人担心的问题。虽然所有的 ADC 都有一个时钟输入端,但其中一些要比另一些更容易使用。最关键的问题是时钟抖动、占空比以及必须的时钟电平,当用高输入频率进行采样时,能够大体上获得较好的性能参数。

为了实现低抖动,用户通常使用带通滤波器过滤时钟信号来达到该目的。这还将产生 50% 的占空比,接近于许多 ADC 的最佳条件。不过,由于该滤波器的插入损耗时钟信号振幅将受到影响,且时钟信号将变成正弦曲线而不是方波。为了接收高质量的时钟信号,TI 和其他一些厂商在 ADC 的输入端添加了时钟放大器。它的作用是将正弦曲线修正成方波并为内部电路的时钟循环提供所需的增益。此外,时钟放大器还提供了差动接口,能够减小时钟信号线路中噪声耦合的影响,从而减小抖动。当然,这是以增加 ADC 的功耗为代价的。

然而,一些 ADC 可能还需要 CMOS 电平的方波时钟信号。这类 ADC 的输入必须是单端口的,而且能够抑制外部噪声源与时钟路径耦合。大部分此类 ADC 是为了对低输入频率(50 MHz 以下)进行采样并且能够获得很好的性能。医学超声波就是此类 ADC 的一种典型应用。不过,用户在更高的输入频率(例如通讯应用中)下为了获得高信噪比(大于 60s),就需要提供外部元件来使时钟信号变成方波,并有效地增大功率与电路板面积。即使有了这些外部元件,用户仍然必须考虑单端接口,而且最终的设计很可能不能获得 ADC 采用内部时钟放大器时所能达到的最优性能。

上一页  [1] [2] [3] [4]  下一页


Tag:其它电路电路设计家电维修 - 单元电路介绍 - 其它电路