采用高輸入頻率、高速模數轉換器（ADC）的係統設計是一項具挑戰性的任務。ADC輸入接口設計有6個主要條件：輸入阻抗、輸入驅動、帶寬、通帶平坦度、噪聲和失真。看看這裏羅列的這六個條件
，你都了解嗎？

 

 

輸入阻抗

 

輸入阻抗是設計的特征阻抗。ADC的內部輸入阻抗取決於ADC架構的類型
，ADC供應商會在數據手冊或產品頁麵上提供這一數據。電壓駐波比(VWSR)與輸入阻抗密切相關，衡量目標帶寬內反射到負載中的功率量。該參數設置實現ADC滿量程輸入所需的輸入驅動電平
，因此很重要。當源阻抗與負載阻抗相等時，發生最大功率傳輸。

圖1所示的例子為利用網絡分析儀測得的一個前端網絡的輸入阻抗和VSWR曲線。輸入阻抗是設計的特征阻抗。大多數情況下

，它是50Ω

，但特定設計可能需要不同的阻抗。

 

VSWR是一個無量綱參數，反映的是在目標帶寬內
，有多少功率被反射到負載中。該參數設置實現ADC滿量程輸入所需的輸入驅動電平，因此很重要。注意，頻率越高，則將ADC輸入驅動至滿量程所需的驅動功率或增益越大。

 

輸入驅動

 

shuruqudongyudaikuantexingxiangguan

，keshezhitedingyingyongsuoxudexitongzengyi。shuruqudongdianpingyingzaiqianduanshejikaishizhiqianqueding，qujueyusuoxuandeqianduanqijian，rulvboqi、變壓器和放大器等。

 

帶寬和通帶平坦度

 

帶寬是係統要使用的頻率範圍。通帶平坦度是指定帶寬內的波動量
；引起波動的原因可能是紋波效應，或者是巴特沃茲濾波器的慢速滾降特性。通帶平坦度通常小於1 dB，對於設置整體係統增益至關重要。

 

噪聲

 

信噪比(SNR)和失真要求對ADC的選擇有幫助
，因而一般在設計早期確定。轉換器看到的噪聲量與其自己的噪聲量之比即為SNR。SNR與帶寬、信號質量(抖動)和增益相關。提高增益也會提高與之相關的噪聲成分。

 

失真

 

失真由無雜散動態範圍(SFDR)來衡量，SFDR指rms滿量程與峰值雜散頻譜成分的rms值之比。SFDR主(zhu)要(yao)受(shou)兩(liang)個(ge)因(yin)素(su)的(de)控(kong)製(zhi)。第(di)一(yi)個(ge)因(yin)素(su)是(shi)前(qian)端(duan)平(ping)衡(heng)質(zhi)量(liang)的(de)線(xian)性(xing)度(du)，它(ta)主(zhu)要(yao)與(yu)二(er)次(ci)諧(xie)波(bo)失(shi)真(zhen)有(you)關(guan)。第(di)二(er)個(ge)因(yin)素(su)是(shi)所(suo)需(xu)的(de)增(zeng)益(yi)和(he)輸(shu)入(ru)匹(pi)配(pei)。較(jiao)高(gao)的(de)增(zeng)益(yi)要(yao)求(qiu)會(hui)提(ti)高(gao)匹(pi)配(pei)難(nan)度(du)。此(ci)外(wai)，高(gao)增(zeng)益(yi)要(yao)求(qiu)會(hui)壓(ya)縮(suo)ADC內nei部bu器qi件jian的de裕yu量liang
，從cong而er提ti高gao非fei線xian性xing度du
，而er且qie由you於yu有you更geng多duo功gong率lv經jing過guo外wai部bu無wu源yuan器qi件jian
，它ta們men的de非fei線xian性xing度du也ye會hui提ti高gao。這zhe種zhong效xiao應ying一yi般ban被bei視shi為wei三san次ci諧xie波bo。

 

圖2. 理想12位ADC的噪底
，使用4096點FFT

 

圖2顯示了一個理想12位 ADC 的 4096 點 FFT 的輸出以及一些基本運算。理論SNR為74 dB。噪聲分布在整個奈奎斯特帶寬。FFT會增加處理增益，因為它處理的是小“倉”，小倉的寬度等於采樣頻率除以FFT點數。對於 4096 點 FFT，處理增益為33 dB。這就像使模擬頻譜分析儀的帶寬變窄一樣。實際FFT噪底等於SNR加上處理增益，如圖2所示。

 

上述條件下的FFT噪底等於74 + 33 = 107 dBFS。在某些係統中，會對多個獨立FFT的結果求平均值，這不會降低FFT噪底，隻是減小噪聲成分的幅度變化。