模擬提示—— ADC的抽取

寬帶GSPS模數(shù)轉換器(ADC)使高速采集系統(tǒng)具備很多性能優(yōu)勢。這類ADC提供寬頻譜的可見性。然而，雖然有些應用需要寬帶前端，但也有一些應用要求能夠濾波并調諧到更窄的頻譜。 當需要窄帶時，ADC采樣、處理并消耗功率傳輸寬帶頻譜的效率很低。沒有必要在后期處理中使用大量FPGA收發(fā)器來抽取和過濾寬帶數(shù)據(jù)。高性能GSPS ADC讓數(shù)字下變頻(DDC)進駐到ADC內部。減少JESD204B ADC輸出通道數(shù)可以最大限度地降低數(shù)據(jù)速率和系統(tǒng)布局的復雜度。 抽取是一種僅觀察ADC采樣樣本的周期性部分，而忽略其余部分的方法。抽取的結果是降低ADC的采樣速率。例如，1/4抽取模式意味著（總樣本數(shù)）/4，有效地拋棄所有其他樣本。 ADC還必須包含數(shù)控振蕩器(NCO)和一個濾波和混頻元件（用作抽取功能的配對器件）。數(shù)字濾波有效地消除了由抽取率設定的狹義帶寬的帶外噪聲。作為本振的NCO的數(shù)字調諧字提供采樣速率的小數(shù)分頻，通過分辨率位數(shù)提供精確定位。調諧字具有范圍和分辨率，可以將濾波器按頻譜放置在需要的地方。 濾波器的通帶應與抽取后的轉換器的有效頻譜寬度相匹配。使用DDC的顯著優(yōu)勢是能夠定位基本信號的諧波，使其落在目標頻段以外。 DDC濾波器的數(shù)字濾波可濾除較窄帶寬之外的噪聲。理想ADC的SNR計算必須考慮過濾噪聲的處理增益。使用一個完美的數(shù)字濾波器，帶寬每減少2次冪，因過濾噪聲而產(chǎn)生的處理增益就會增加3dB。 理想的SNR（包括處理增益）=6.02 × N + 1.76 dB + 10log10(fs/(2 × BW))

圖1. 使用低通濾波器和NCO執(zhí)行頻率轉換，實現(xiàn)一個帶通濾波器。頻率規(guī)劃確保無用諧波和雜散落在帶寬之外。 AD9694

通道速率最高達15 Gbps

各模數(shù)轉換器(ADC)通道：415 mW

1.44p-p至2.16 V p-p（標稱值1.80 V p-p）

48位NCO，最多4個級聯(lián)半帶濾波器

JESD204B（子類1）編碼串行數(shù)字輸出

總功耗：1.66 W (500 MSPS)

SFDR：82 dBFS（305 MHz，1.80 V p-p輸入范圍）

SNR：66.8 dBFS（305 MHz，1.80 V p-p輸入范圍）

噪聲密度：?151.5 dBFS/Hz（1.80 V p-p輸入范圍）

直流電源：0.975 V、1.8 V和2.5 V

無失碼

ADC內部基準電壓源

模擬輸入緩沖

片內擾動，可改善小信號線性度

靈活的差分輸入范圍

模擬輸入全功率帶寬：1.4 GHz

幅度檢測位支持實現(xiàn)高效AGC

集成4個寬帶數(shù)字處理器

差分時鐘輸入

整數(shù)時鐘分頻值：1、2、4或8

片內溫度二極管

靈活的JESD204B通道配置