集成數(shù)字下變頻器功能的高速ADC的奇怪行為

David Buchanan

DDC包括一個抽取濾波器，可以避免傳統(tǒng)的輸入抗混疊濾波要求，同時以數(shù)字方式濾除目標(biāo)基帶信號，同時處理的數(shù)據(jù)有效載荷凈降低。您透露您正在測試頻率計劃，并希望看到DDC通帶和過渡帶之外的輸入頻率確實衰減了>100 dB（見下圖）。您在啟用抽取濾波器的情況下運(yùn)行ADC輸出數(shù)據(jù)的FFT，結(jié)果發(fā)現(xiàn)輸出頻譜中的雜散僅下降90 dB，而不是預(yù)期下降的>100 dB。如果刪除輸入信號，雜散就會消失。你問它從哪里來？進(jìn)入阻帶的信號怎么會在通帶中引起雜散？

當(dāng)您開始考慮ADC的板載DSP選項時，有時很容易停止考慮模數(shù)轉(zhuǎn)換器的行為。因此，雖然上圖準(zhǔn)確地描述了抽取濾波器在基帶奈奎斯特區(qū)的響應(yīng)，但它沒有涵蓋轉(zhuǎn)換器中其他奈奎斯特區(qū)的響應(yīng)。在這種情況下，濾波器的響應(yīng)將混疊到所有高階奈奎斯特區(qū)。在下圖中，您可以看到前五個奈奎斯特區(qū)域的響應(yīng)。還注意到神秘雜散，它是帶外輸入音的混疊二次諧波。

您指出，在測試設(shè)置中，不存在模擬輸入抗混疊濾波器。因此，神秘雜散的根本原因有了答案——數(shù)字濾波器無法消除模擬側(cè)的頻譜內(nèi)容。這很有趣地說明了更高的采樣速率轉(zhuǎn)換器如何降低模擬輸入濾波要求，但您仍然不能忽視采樣系統(tǒng)中的混疊規(guī)律。高采樣速率和DDC允許在前端不使用激進(jìn)的模擬濾波器來處理fS/4和fS/2之間的阻塞信號，而一個不太激進(jìn)的濾波器將消除3fS/4及以后的雜散。

審核編輯：郭婷