ADI公司設(shè)計工具：ADISimADC性能指標(biāo)

在本例中，采樣速率設(shè)置為250 MSPS，模擬輸入頻率為185.1 MHz，模擬輸入電平設(shè)置為–1.0 dBFS。模擬器返回了幾個關(guān)鍵的ADC性能指標(biāo)。這些指標(biāo)包括 SNR、SFDR、SINAD、THD、ENOB、最差其他和本底噪聲。讓我們快速瀏覽一下其中的每一個。我采用了最常用的性能指標(biāo)，并在下面的圖 2 中對其進(jìn)行了說明。我將描述這些以及模擬器給出的其他參數(shù)，但由于這些參數(shù)通常是，我想以圖形方式特別指出它們。我還標(biāo)記了下面描述的過程增益。

圖2

ADISimADC – 仿真器的重要鏈接

SNR（信噪比）– 此參數(shù)給出 RMS（均方根）輸入信號幅度與 ADC 的量化本底噪聲之間的可用范圍量。N位ADC的理論信噪比可通過以下公式得出：信噪比= 6.02N + 1.76 dB。對于 14 位轉(zhuǎn)換器，該值為 86.04 dB。在高速ADC中，由于ADC的非線性和噪聲，這通常無法實現(xiàn)。仿真器報告AD69-83的信噪比為9643.250 dB。將其轉(zhuǎn)換為dBFS，SNR為70.83 dBFS，與數(shù)據(jù)手冊中的典型值70.6 dBFS相當(dāng)。

SFDR（無雜散動態(tài)范圍） ——這只是可用輸入信號幅度與ADC輸出頻譜中最大雜散音之間的可用范圍量。這種雜散可以是諧波，也可以是其他雜散音。

SINAD（信噪比和失真比） – 這是 RMS 輸入信號幅度與所有其他頻譜分量的 RSS（和方根）的平均值之比，包括輸出頻譜中的諧波和雜散音，不包括直流的任何信號成分。通常，前幾次諧波（最多5千） 占主導(dǎo)地位，以便可以忽略高階諧波。對于具有低噪聲、低諧波和低雜散成分的ADC，SINAD將接近SNR。

THD（總諧波失真） – 這是輸入基波音的RMS值與所有諧波的RSS平均值之比。與SINAD一樣，前五個諧波通常占主導(dǎo)地位，并且是最重要的。

ENOB（有效位數(shù)） – ADC的ENOB通常是通過使用ADC理論SNR的關(guān)系轉(zhuǎn)換SINAD來找到的。該參數(shù)可以了解轉(zhuǎn)換器有多少“真實”位可用。對于14位轉(zhuǎn)換器，理論SNR為86.04 dB，但從AD9643示例中可以看出，SNR實際上是69.83 dB。為了近似 ENOB，我們在以下等式中使用 SINAD：ENOB = （SINAD – 1.76）/6.02。對于本例中的AD9643，ENOB = （69.63 – 1.76）/6.02 = 11.4位（略高于仿真器返回值，因為仿真器考慮了更多因素，這超出了本博客的范圍）。

最差其他 – 這只是ADC輸出頻譜中除報告諧波之外最差的雜散音。在此示例中，這可能是 6千或高次諧波或與輸入基波音無關(guān)的其他雜散音（在上面顯示的模擬中，最差的其他音色足夠低，以至于沒有報告）。

過程增益 – 由FFT的深度定義。對于深度為M的FFT，過程增益由下式給出：過程增益= 10×log（M/2）。對于32k FFT，過程增益為10×log（32768/2） = 42.14 dB。

本底噪聲 – ADC的本底噪聲是通過對SNR和過程增益求和得出的。在本例中，AD9643的SNR為70.83 dBFS，過程增益為42.14（仿真器產(chǎn)生32k FFT）。這會產(chǎn)生112.97 dB的本底噪聲。

審核編輯：郭婷