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无滤波模拟技术解析

2018年03月19日 15:53 次阅读

有些时候操作完全正确(至少我认为如此),但为什么信号失真那么严重? 过去数年中,高速转换器性能有了飞跃,尤其是线性度——进而是失真性能。 但为了实现性能,需要采用干净的信号源。 每隔一段时间,就会有人问我如何实现干净的设置,然而还是未能满足失真规格。 最近,一位设计人员告诉我,他正在1 GSPS下评估AD9680,并试图在765 MHz下与我们的额定失真相关联。 他希望输出频谱的动态范围优于80 dB。 因此,当他看到二次谐波仅在基波以下45 dB时,略感惊讶。 我让他告诉我他的设置。 他参加了我们关于评估高速转换器产品的ADI演示,因而确信自己的设置是干净的。 AD9680 ADC在不同奈奎斯特区内提供用户可配置选项以便优化性能,并且他再次确认针对此频段的SPI写操作是正确的。 他使用的是我们的评估工具,这意味着板载电源是干净的。 他清楚地记得,我们建议使用Rohde & Schwarz SMA100作为信号源,而他们实验室中有这样的信号源,并且他在ADC评估时使用了两个这样的信号源作为时钟和模拟源。 似乎准备得非常充分。 那么问题出在哪里呢?

我请他看了下应用笔记AN-835中的图1,以便尝试找出问题。 

无滤波模拟技术解析

没过多久就发现了问题——他没有过滤模拟输入。 虽然我们Rohde & Schwarz公司的朋友制作了一个出色的信号源,但您依然需要过滤谐波。 从下面的频谱曲线中可以看到——我尽量简洁地表示出相关关系——如果不进行滤波,您测量的将会是信号源的失真,而不是ADC。 他问我为什么采用滤波器后SNR结果也会略有改善。 我提醒他,正如较高阶的谐波折回输出频谱那样,信号源的宽带噪声也会混叠。 本例中这个效应不太明显,因为发生器的噪声很低。 幸运的是,他只有这一个问题,解决问题后便继续他的评估项目了。 

无滤波模拟技术解析

图2. AD9680输出频谱,–1 dBFS时为1 GSPS、765 MHz,

未过滤模拟输入(左),以及过滤模拟输入(右)

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