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射频采样:过采样是如何欺骗物理学的

2018-05-02 09:30 次阅读

RF采样转换器可捕获高频信号和大带宽信号;但是,并非每种应用都能利用需要极高速采样的信号。就带宽或输出频率不过高的情况而言,利用RF采样转换器的高采样速率能力仍存在一大优势。采样定理规定,采样速率必须至少是信号最大带宽的两倍。低于该速率的采样被称为欠采样,会引起混叠现象。高于该速率的采样被称为过采样。过采样可提供一些看似能让您无视物理学定律的处理优势。模数转换器ADC)的关键测量参数之一是信噪比(SNR)。SNR可衡量所需信号功率与第一奈奎斯特区内全部噪声功率之间的相对电平。该奈奎斯特区的带宽等于采样速率除以2(Fs/2)。要记得,所有信号和噪声均会折返到第一奈奎斯特区。该区实际上代表了该器件的整个带宽。过采样的一大好处是,图像分量可在频率空间里被进一步分离。这允许更轻松的模拟滤波,以便消除能向下混叠到被捕获的带宽范围内并降低接收器灵敏度的干扰信号。图1展示了两个实例:一种以接近奈奎斯特速率的速率采样的信号以及一种被过采样的信号。在被过采样的实例中,模拟抗混叠滤波器更易实现。

图1:滤波器对奈奎斯特速率采样与过采样的影响过采样可不受理论量化噪声限制来改善该器件的SNR性能。这种量化噪声跨奈奎斯特带宽均匀分布。通过提高采样速率,同样的量化噪声被分散在更大的奈奎斯特带宽范围内。所需的信号保持不变。抽取与数字滤波相结合可降低噪声带宽,却不会对所需的信号造成影响。注意,抽取意味着过采样,因为必须有可供移除的其它样本。在RF采样ADC中,更常提及的是抽取因子,而非过采样速率;但这些参数实际上是等效的。例如,要使抽取因子为2,必须让信号的过采样因子至少为2。在这个例子中,信号功率保持不变,但奈奎斯特带宽被减半。这就消除了一半的噪声功率,从而让该ADC的SNR增加了3dB。第一个方程式表示因量化噪声得到的理想SNR,其中N是该转换器的位数。第二个方程式则表示与抽取因子D相关的SNR改善值。

根据纯量化噪声分析,采样速率每提高三倍(即增至原来的四倍),可让分辨率增加一个有效位。从理论上讲,通过以16倍于最小奈奎斯特速率的速率采样,12位数据转换器可实现14位转换器的SNR性能。

在实践中,由于和孔径抖动、时钟抖动及热噪声相关的其它损害,RF采样数据转换器无法实现与量化噪声限值相当的SNR性能;但是,过采样技术仍能提供几乎完全一样的相关SNR改善值。在许多通信系统中,这一好处是至关重要的。

原文标题:射频采样:过采样如何逃脱物理学定律的束缚?

文章出处:【微信号:gh_bee81f890fc1,微信公众号:面包板社区】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

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2SC5551A RF晶体管 NPN单 30 V 300 mA f

1A是RF晶体管,30 V,300 mA,f T = 3.5 GHz,NPN单PCP用于高频中输出放大器应用。 特性 高fT:(fT = 3.5GHz典型值) 大电流:( IC = 300mA) 大容许集电极耗散(最大1.3W) 电路图、引脚图和封装图
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2SC5551A RF晶体管 NPN单 30 V 300 mA f

MMBTH10RG NPN RF晶体管

0RG 特性 该器件可以在共发射极或共基极模式的操作中用于集电极电流为100μA至20 mA的低噪声UHF / VHF放大器,此外还可用于低频漂移和高输出UHF振荡器。 采用工艺42设计。 应用 此产品是一般用途,适用于许多不同的应用。 电路图、引脚图和封装图
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MMBTH10RG NPN RF晶体管

NCV8161 LDO稳压器 450 mA 低压差 低Iq 超高PSRR 超低噪声

1是一款线性稳压器,能够提供450 mA输出电流。 NCV8161器件旨在满足RF和模拟电路的要求,具有低噪声,高PSRR,低静态电流和非常好的负载/线路瞬态。该器件设计用于1μF输入和1μF输出陶瓷电容。它有TSOP-5和XDFN-4 0.65P,1 mm x 1 mm。 类似产品:
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NCV8161 LDO稳压器 450 mA 低压差 低Iq 超高PSRR 超低噪声

NCV8135 LDO稳压器 500 mA 超低压降 低Iq 超高PSRR 低噪声

5是一款500 mA LDO,配有NMOS passtransistor和独立的偏置电源电压(V BIAS )。该器件提供非常稳定,精确的输出电压和低噪声,适用于空间受限,噪声敏感的应用。为了优化电池供电的便携式应用的性能,NCV8135具有低I Q 消耗。 NCV8135采用WRFN6 2 mm x 2 mm封装,可润湿侧面选项可用于增强型光学检测。 类似产品: NCV8130 NCV8133 NCV8135 NCV8720 输出电流(A) 0.30 0.50 0.35 PSRR f = 1 kHz(dB) 65 70 73 65 压差电压(V) 0.075 0.140 0.053 0.110 可湿性侧翼 否 否 是 是 特性 优势 Typ的超低压降。 53mV 允许节省功率并以非常低的Vin-Vout电压工作。 保证输出电流从0mA到500mA 高电流应用的最佳选择 0.5%典型输出电压精度 非常适合POL应用程序 可用的可湿面板包装选项 允许增强光学检测。 Typ的极低偏置输入电流。 35μA 输出有效放电选项 应用 终端产品 汽车,电池供电和便携式设备 图像传感器应用 汽车相机模块 电路图、引脚图和封装图...
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NCV8135 LDO稳压器 500 mA 超低压降 低Iq 超高PSRR 低噪声

NCV59800 LDO稳压器 1 A 低压差 低Iq

00是1 A低压差线性稳压器(LDO)系列,提供高电源纹波抑制(PSRR)和超低输出噪声。该系列LDO采用先进的BiCMOS工艺实现了非常好的电气性能。它是电信设备中使用的噪声敏感模拟RF前端的理想选择。 NCV59800采用3 mm x 3 mmDFN8封装。 特性 优势 2.2 V至5.5 V工作输入电压范围 适用于锂离子电池或后期调节应用 低典型静态电流。 60μA 延长电池寿命 极低压差:200 mV典型值。在Iout = 1 A(Vout = 2.5 V) 扩展电池范围 极低噪音,15μVrms/ V通常 适用于噪音敏感的应用程序 可调软启动 限制浪涌电流 线路精度±2.5%。负载和温度范围 高输出电压精度 热关断和电流限制保护 保护产品和损坏的系统 使用4.7μF陶瓷输出电容稳定 节省PCB空间和系统成本 应用 终端产品 电信基础设施 汽车信息娱乐系统 高速I / F(PLL / VCO) 电信设备 网络设备 工业控制 电路图、引脚图和封装图...
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NCV59800 LDO稳压器 1 A 低压差 低Iq

NCV8160 LDO稳压器 250 mA 超低压降 低Iq 超高PSRR 超低噪声

0是一款线性稳压器,能够提供250 mA输出电流。 NCV8160器件旨在满足RF和模拟电路的要求,具有低噪声,高PSRR,低静态电流和非常好的负载/线路瞬态。该器件设计用于1μF输入和1μF输出陶瓷电容。它有XDFN-4 0.65P,1 mm x 1 mm。 类似产品:
发表于 07-30 15:02 147次 阅读
NCV8160 LDO稳压器 250 mA 超低压降 低Iq 超高PSRR 超低噪声

NCP508 LDO稳压器 50 mA 高PSRR 低噪声 快速开启

是一款50 mA低噪声,低压差(LDO)线性稳压器,旨在实现快速导通时间,低噪声和高纹波抑制。该器件坚固耐用,集成了限流和温度保护电路。 NCP508设计用于低成本陶瓷电容器,采用SC-88A或1.5x1.5 mm的小型WDFN封装。标准电压版本为1.5,1.8,2.5,2.8,3.0和3.3。可以使用其他电压以及该设备的汽车合格版本:联系您当地的销售代表。 特性 优势 没有旁路电容的39 uVrms的极低噪声 适合音频或测量应用 快速启用响应(20 usec) 快速响应开启信号 1 kHz时高达70 dB的纹波抑制 从电池或噪声电源提供干净的电压轨 可以使用ESR范围为毫欧至3欧姆的去耦电容。 适用于廉价的陶瓷电容器 应用 终端产品 手机中的RF子系统 噪声敏感电路; VCO,PLL 蓝牙耳机 仪表,仪表 电路图、引脚图和封装图...
发表于 07-30 10:02 182次 阅读
NCP508 LDO稳压器 50 mA 高PSRR 低噪声 快速开启

MC33762 LDO稳压器 80 mA 1 V 双路输出 高PSRR 低噪声 带开/关控制

2是一款双路低压差(LDO)线性稳压器,具有出色的噪声性能。由于其创新设计,该电路在没有外部旁路电容的情况下达到令人印象深刻的40μVRMS噪声水平。这款线性稳压器采用小型μ8封装,是空间和噪声非常高的理想设计者选择。 没有外部带隙电容可加快唤醒信号的响应时间并将其保持在40μs,使MC33762 LDO线性稳压器成为便携式应用的理想选择。 MC33762还采用了一种新颖的架构,可以防止在快速瞬态突发中出现过多的下冲,就像在任何爆破系统中一样。最后,静态线路调节优于-75dB,它自然地屏蔽下游电子设备免受波动线的影响。 特性 标称输出电流为80mA,峰值能力为100mA 超低噪音:150nV / sq。根Hz @ 100Hz,40mVRMS 100Hz - 100kHz典型值,I out = 60mA,Co = 1mF 从OFF到ON的快速响应时间:40ms典型 为1.0 V平台做好准备:ON 900 m V高电平 典型压降90mV @ 30mA,160mV @ 80mA 纹波抑制:70dB @ 1kHz 1.5%输出精度@ 25°C 热关机 V out 可在2.5 V,2.8 V和3.0 V下使用 每个调节器的单独骰子提供调节器之间的最大隔离 工作温度范围...
发表于 07-30 06:02 337次 阅读
MC33762 LDO稳压器 80 mA 1 V 双路输出 高PSRR 低噪声 带开/关控制

NCV8165 LDO稳压器 500 mA 低压差 超低Iq 超高PSRR 超低噪声

5是一款LDO(低压降稳压器),能够提供500 mA输出电流。 NCV8165器件旨在满足RF和模拟电路的要求,具有低噪声,高PSRR,低静态电流和非常好的负载/线路瞬态。该器件设计用于1μF输入和1μF输出陶瓷电容。提供DFNW8 0.65P,3 mm x 3 mm x 0.9 mm封装。 类似产品: NCV8160 NCV8161 NCV8163 NCV8165 输出电流(A) 0.25 0.45 0.25 0.50 PSRR f = 1 kHz(dB) 98 98 92 85 噪音(μV RMS ) 10 10 6.5 8.5 特性 优势 超高PSRR在1 kHz时为85dB,在100 kHz时为63dB 非常适用于Wi-Fi模块等功耗敏感设备 超低输出噪声8.5μV RMS 非常好适用于噪声敏感应用 超低静态电流12μA 在轻载条件下提高效率 工作输入电压范围1.9V至5.5V 适用于电池供电设备 极低压差200mV,500mA 满载时的低功耗 应用 终端产品 A / D和D / A转换器电源 音频编解码器 电池供电设备 相机模块 RF模块 WiGig电源 LP5907或LP5912升级 汽车设备点负载调节 信息娱乐,车身控制和导航 远...
发表于 07-29 22:02 293次 阅读
NCV8165 LDO稳压器 500 mA 低压差 超低Iq 超高PSRR 超低噪声

NCV8177 LDO稳压器 500 mA 高PSRR 带使能

7是CMOS LDO稳压器,具有500 mA输出电流。输入电压低至1.6 V,输出电压可设置为0.75 V.它提供非常稳定和精确的电压,具有低噪声和高电源抑制比(PSRR),适用于RF应用。 NCV8177适用于为汽车信息娱乐系统和其他功率敏感设备的RF模块供电。由于功耗低,NCV8177具有高效率和低散热性。小型4引脚XDFN4 1.0 mm x 1.0 mm封装使该器件特别适用于空间受限的应用。 特性 优势 1.6 V至5.5 V工作输入电压范围 适用于锂离子电池或后期调节应用 根据要求提供多种固定输出电压选项和其他选项,范围为0.7 V至3.6 V 设计灵活性 Typ的低静态电流。 60μA 延长电池寿命 极低压差:200 mV典型值。在Iout = 0.5 A(1.8V版本) 扩展电池范围 1 kHz PSRR时高75 dB 适用于噪声敏感电路 内部软启动 限制浪涌电流 室温下±0.8%精度 高输出电压精度 热关断和限流保护 保护产品和系统免受损坏 使用小型1μF陶瓷电容器稳定 节省PCB空间和系统成本 应用 终端产品 灯光 仪器设备 相机,摄像机,Se nsors 相机 摄...
发表于 07-29 22:02 292次 阅读
NCV8177 LDO稳压器 500 mA 高PSRR 带使能

BCM1111 VoIP CPE引擎

VoIP处理器,为以太网住宅网关和独立媒体终端适配器应用提供高水平的系统集成,性能和功能。   BCM1111是一款高度集成的VoIP处理器,基于MIPS32® 300 MHz增强型处理器内核(600-DMIPS)。关于MIPS®的声音;该技术无需为VoIP应用提供单独的DSP。这种增强型处理器内核采用先进的指令集,两个单周期乘法和累加引擎,以及优化的内存结构,可在复杂的声码器上提供高级性能。还集成了双模拟编解码器,两个10/100以太网MAC,一个10/100 PHY和一个32位,33 MHz PCI / CardBus接口。 功能 BCM1111是一款高度集成的硅解决方案,适用于以太网住宅网关,独立媒体终端适配器和无线路由器终端适配器应用。 300 MHz MIPS32® CPU(600 DMIPS),具有VoIP优化指令集和大型独立数据和指令缓存。 RFC 3261的完整SIP客户端实现 支持G.711,G.726和G. 729A语音编解码器 应用程序 IP电话 独立媒体终端适配器...
发表于 07-04 10:13 156次 阅读
BCM1111 VoIP CPE引擎

BCM3405 多通道低噪声放大器(LNA)

Broadcom BCM3405是一款高度集成的多通道低噪声放大器(LNA),旨在大幅降低有线机顶盒和住宅网关中多种设计的复杂性和成本。   BCM3405支持三个带内通道,一个带外通道和一个旁路通道。 BCM3405与BCM3418相结合,可满足OpenCable和贸易的RF要求;规格。 BCM3405和BCM3418的组合通过消除在这些产品中分配信号所需的主要组件,显着降低了多工具应用的设计复杂性和成本。  功能 三个带内通道支持 一个带外通道和一个旁路通道 五通道分离,不会损失增益和噪声频率 显着简化前端设计 应用程序 家庭网关  机顶盒 ...
发表于 07-04 09:58 89次 阅读
BCM3405 多通道低噪声放大器(LNA)