放大器输出幅度提高0.1dB是否会有很大差别

问题:

0.1dB是否真的使其有很大差别？

答案:

模数转换器(ADC)明显是混合信号器件，但有时候，主要从 事模拟电路工作的工程师似乎会忘记它们的数字性质。选择放大器时，设计工程师知道：如果信号摆幅远低于P1dB规格，那么输出幅度每提高1 dB，三阶失真就会提高大约2 dB。如果输出幅度提高0.1 dB，三次谐波将提高0.2 dB，这是一个微乎其微的值，非常难以测量。

然而，ADC的“增益”以离散步进形式提供给相邻输 出，其传递函数与放大器相比有很大不同。ADC的微分非线性(DNL)规格反映这些误差的幅度。对不均匀的步进进行积分可能导致传递函数呈现非常奇怪的形 状。ADC的积分非线性(INL)规格反映这些误差相对于理想传递函数的幅度，能够很好地预测ADC的失真。但是，与放大器的可预测行为不同，INL无助 于预测失真产物与输入幅度的关系，输入幅度的1 dB变化可能导致三次谐波发生±5 dB的变化！ 没错，提高输入电平可能导致谐波失真提高或降低。

ADC与放大器的另一重要区别是过驱时的行为。随着 输入提高，放大器的增益平缓地压缩。最终，放大器的输出达到最大电平并削波，产生很大的奇数阶失真产物（削波信号开始像一个方波，其频谱成分是奇数次谐波 的总和）。ADC没有此类平缓的行为，当其输入电压超过输入范围时，输出立即削波。这可能导致失真发生急剧变化。当输入幅度非常接近满量程时，有些ADC 可以保持良好的性能，但当输入饱和时，所有ADC都会直线下降。一名设计工程师曾联系我，谈到他利用ADI公司的VisualAnalog™软件监视FFT时，发生他认为是不可想象的失真变化。结果发现，平均幅度设置仅比满量程低0.05 dB。输入随时间而改变，即便增加0.1 dB也会引起偶尔削波，导致奇数阶失真偏移40 dB。我推荐他们采用一个良好的增益控制环路！