當(dāng)前位置：首頁 > 通信技術(shù) > 通信技術(shù)

ADC輸出轉(zhuǎn)換采樣生成FFT圖詳解

時(shí)間：2010-12-11 18:13:01

關(guān)鍵字： ADC FFT 寄生信號信噪比

手機(jī)看文章

掃描二維碼
隨時(shí)隨地手機(jī)看文章

[導(dǎo)讀]可以通過周期性地收集大量的 ADC 輸出轉(zhuǎn)換采樣來生成 FFT圖。一般而言，ADC 廠商們將一種單音、滿量程模擬輸入信號用于其產(chǎn)品說明書的典型性能曲線。您從這些轉(zhuǎn)換獲得數(shù)據(jù)，然后繪制出一幅與圖 1 相似的圖。該圖的頻

可以通過周期性地收集大量的 ADC 輸出轉(zhuǎn)換采樣來生成 FFT圖。一般而言，ADC 廠商們將一種單音、滿量程模擬輸入信號用于其產(chǎn)品說明書的典型性能曲線。您從這些轉(zhuǎn)換獲得數(shù)據(jù)，然后繪制出一幅與圖 1 相似的圖。該圖的頻率標(biāo)度始終為線性，從零到 1/2 轉(zhuǎn)換器采樣頻率。

　　圖 1 FFT 圖中 12 位轉(zhuǎn)換器共有 4096 個(gè)數(shù)據(jù)集。

　　通過將一個(gè) 100ksps 的采樣頻率應(yīng)用到一個(gè) 9.9 kHz 模擬輸入信號的12 位 ADC，您可以得到圖1中的FFT圖。9.9 kHz 下的信號便為基本輸入信號 (A)。該基本輸入信號寄生接近于 0 dB。

　　FFT 圖中4條規(guī)范包括基本輸入信號、信噪比、總諧波失真和平均噪聲底限。

　　確定某個(gè) ADC 電路中噪聲大小的一種有效方法是使用信噪比(B)。信噪比(SNR)即信號強(qiáng)度與噪聲強(qiáng)度之比。FFT 計(jì)算的 SNR 為若干噪聲源的組合?？赡艿脑肼曉窗?ADC 量化誤差、ADC 內(nèi)部噪聲、參考電壓噪聲、ADC微分非線性誤差以及驅(qū)動(dòng)放大器噪聲。信噪比(SNR) 的理論極限值等于 6.02n+1.76 dB，其中 n 為轉(zhuǎn)換器比特?cái)?shù)。

　　總諧波失真(C) 對系統(tǒng)中的失真數(shù)進(jìn)行量化?？傊C波失真(THD)為諧波分量(寄生信號)強(qiáng)度的均方根(rms)總和與輸入信號強(qiáng)度的比。產(chǎn)生自 A/D轉(zhuǎn)換器非線性的寄生信號以輸入信號頻率(基本頻率)的整數(shù)倍數(shù)形式出現(xiàn)。大多數(shù)廠商都在其 THD 計(jì)算中使用最早的 7 到 9 諧波分量。

　　如果 A/D轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生了寄生信號，則其有可能具有一些積分非線性誤差。此外，寄生信號會(huì)來自通過信號源或驅(qū)動(dòng)放大器的輸入信號。如果輸入信號產(chǎn)生寄生信號，它們很可能與基本頻率的頻率不相關(guān)。如果驅(qū)動(dòng)放大器為罪魁禍?zhǔn)?，則其可能具有交叉失真，無法驅(qū)動(dòng) ADC 或者受限于帶寬。來自電路其他地方的注入噪聲(例如：數(shù)字時(shí)鐘源或電源頻率等)也可在 FFT 結(jié)果中形成寄生信號。

　　在轉(zhuǎn)換器數(shù)據(jù)的 FFT 表示法中，平均噪聲底限 (D) 為 FFT 圖中所有bin的方根組合，但不包括輸入信號和信號諧波。您應(yīng)該平衡選擇采樣數(shù)和 ADC 比特?cái)?shù)，從而使噪聲底限在所有相關(guān)寄生信號以下?？紤]到這些因素，理論平均民FFT 噪聲底限(dB)等于 6.02n+1.76 dB+10 log[(3×M)/(π×ENBW)]，其中 M 為 FFT 的數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)，ENBW 為窗口函數(shù)的等效噪聲帶寬，而 n 則為 ADC 的比特?cái)?shù)。12 位轉(zhuǎn)換器 FFT 的合理采樣數(shù)量為 4096。

本站聲明：本文章由作者或相關(guān)機(jī)構(gòu)授權(quán)發(fā)布，目的在于傳遞更多信息，并不代表本站贊同其觀點(diǎn)，本站亦不保證或承諾內(nèi)容真實(shí)性等。需要轉(zhuǎn)載請聯(lián)系該專欄作者，如若文章內(nèi)容侵犯您的權(quán)益，請及時(shí)聯(lián)系本站刪除。

換一批

數(shù)字電源之我見（2）ADC的內(nèi)核/時(shí)鐘/分辨率概述

根據(jù)前述文章，數(shù)字電源之我見（1）典型控制系統(tǒng)框圖中的介紹，控制一個(gè)數(shù)字電源，首要的一步就是要將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，這部分工作由芯片內(nèi)的ADC來完成，本文就ADC的典型結(jié)構(gòu)及時(shí)鐘分配，和分辨率特點(diǎn)，基本工作原理等特...

關(guān)鍵字：數(shù)字電源 ADC

[功率器件]

了解 ADC 中的串?dāng)_和隔離測試，第二部分

測試串?dāng)_時(shí)基本組件或階段的簡單框圖。首先，對通道 1 上的干擾音應(yīng)用一個(gè)濾波器，并測量作為參考捕獲的輸入。該濾波器確保來自信號發(fā)生器的所有其他噪聲和諧波被衰減到足以不破壞施加的故意干擾信號。

關(guān)鍵字： ADC 串?dāng)_和隔離測試

[功率器件]

了解 ADC 中的串?dāng)_和隔離測試，第一部分

在使用高速轉(zhuǎn)換器和多個(gè)轉(zhuǎn)換器通道的雷達(dá)、衛(wèi)星以及測試和測量應(yīng)用中，隔離或串?dāng)_可能是一種錯(cuò)誤的衡量標(biāo)準(zhǔn)。在不考慮通道串?dāng)_的情況下，在頻譜中丟失相關(guān)信息的可能性可能會(huì)對系統(tǒng)造成破壞，因?yàn)樵诟信d趣的應(yīng)用頻帶中可能會(huì)出現(xiàn)雜散或噪...

關(guān)鍵字： ADC 串?dāng)_和隔離測試

[電源電路]

驅(qū)動(dòng) ADC 時(shí)如何最小化濾波器損耗

濾波在幾乎所有通信系統(tǒng)中都扮演著重要的角色，因?yàn)槿コ肼暫褪д鏁?huì)增加信道容量。設(shè)計(jì)一個(gè)只通過所需頻率的濾波器是相當(dāng)容易的。然而，在實(shí)際的物理濾波器實(shí)現(xiàn)中，通過濾波器會(huì)損失所需的信號功率。這種信號損失會(huì)為模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC...

關(guān)鍵字：濾波 ADC 噪聲

[線性電源]

使用 DCDC 轉(zhuǎn)換器為 ADC 供電

在這篇文章中，我將介紹用于模擬 Vdd (AVDD) 和數(shù)字 Vdd (DVDD) 電源的 DC/DC 轉(zhuǎn)換器。了解 ADC 電源引腳如何對 DC/DC 轉(zhuǎn)換器作出反應(yīng)至關(guān)重要，因?yàn)?DC/DC 轉(zhuǎn)換器因其高功率效率而成...

關(guān)鍵字： DCDC ADC

[功率器件]

為什么值得關(guān)注 ADC 的接地

運(yùn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC) 設(shè)備有什么大不了的?將傳感器輸出連接到 ADC 輸入并開始讀取讀數(shù)。正確的?畢竟，數(shù)字信號提供了強(qiáng)大的噪聲抑制能力，因此電平之間的切換很牢固，并且有足夠的內(nèi)置余量。盡管如此，模擬信號更容易受到...

關(guān)鍵字： ADC ADC接地

[功率器件]

如何在微控制器上運(yùn)行片上 AD 轉(zhuǎn)換器

我們已經(jīng)花費(fèi)了大量篇幅討論如何添加速度更快、精度更高的 A/D 轉(zhuǎn)換器。有些應(yīng)用程序需要更高的功能。但大多數(shù)制造商已經(jīng)在他們選擇的模塊上安裝了一個(gè)“免費(fèi)”的 A/D 轉(zhuǎn)換器——集成在微控制器或片上系統(tǒng) (SoC) 中。這...

關(guān)鍵字： ADC ADC使用

[電源DC/DC]