交錯(cuò)雜散： 增益不匹配

交錯(cuò)ADC得到了越來(lái)越多的工程師的廣泛關(guān)注。目前仍有諸多問(wèn)題聚焦于ADC失配的校準(zhǔn)方法。 在深入探討任何可能的校準(zhǔn)方法之前，工程師需要了解都有哪些不匹配。

對(duì)于失調(diào)不匹配，沒(méi)有必要施加一個(gè)輸入信號(hào)以便查看輸出頻譜中的相關(guān)雜散。 失調(diào)不匹配表現(xiàn)為輸出頻譜中的雜散不外乎是各ADC的靜態(tài)直流失調(diào)的結(jié)果。 在兩個(gè)ADC之間切換會(huì)產(chǎn)生一個(gè)fS/2的信號(hào)音（對(duì)兩個(gè)ADC而言）。

現(xiàn)在，來(lái)深入了解一下交錯(cuò)ADC之間的增益不匹配。 下圖顯示了兩個(gè)交錯(cuò)ADC之間的增益不匹配。 這種情況下，必須向這兩個(gè)ADC施加一個(gè)信號(hào)。 如果不存在信號(hào)，也就無(wú)法測(cè)量增益不匹配，因而無(wú)法了解增益不匹配。 與失調(diào)不匹配產(chǎn)生的雜散不同，增益不匹配產(chǎn)生的雜散具有一個(gè)頻率成分。 增益不匹配在輸出頻譜中產(chǎn)生一個(gè)與輸入頻率和采樣速率相關(guān)的雜散，出現(xiàn)在fS/2±fin處。

降低增益不匹配所引起雜散的一種方法與針對(duì)失調(diào)不匹配的方法相似。 一個(gè)ADC的增益用作基準(zhǔn)，另一個(gè)ADC的增益設(shè)置為盡可能接近的值。 兩個(gè)增益值的匹配度越高，則輸出頻譜中的雜散越小。

增益不匹配

說(shuō)到這里，大家可能會(huì)心生疑問(wèn)： 如何校準(zhǔn)增益不匹配？ 有多種方法可以了解增益不匹配。 一種方法是產(chǎn)生一個(gè)用于校準(zhǔn)的信號(hào)（例如在系統(tǒng)中或芯片上），從而觀察并補(bǔ)償增益不匹配。 用這種方法執(zhí)行校準(zhǔn)時(shí)，很可能要求系統(tǒng)停機(jī)。

另一種方法是使用正常工作中的輸入信號(hào)進(jìn)行校準(zhǔn)。 這個(gè)方法相對(duì)比較實(shí)用，因?yàn)椴槐仃P(guān)閉系統(tǒng)，但不利的一面是，它需要更復(fù)雜的算法和補(bǔ)償電路設(shè)計(jì)。 補(bǔ)償方法必須足夠靈活，以便適應(yīng)各種可能的輸入條件。 此外，校準(zhǔn)的響應(yīng)時(shí)間會(huì)在一定時(shí)間內(nèi)限制系統(tǒng)性能。

現(xiàn)在，在了解了交錯(cuò)ADC會(huì)遇到失調(diào)和增益不匹配之后， 可以看到，交錯(cuò)ADC時(shí)，必須在兩個(gè)位置觀察ADC失配所產(chǎn)生的雜散。 知道這兩種不匹配之后，任務(wù)已經(jīng)完成了一半。

交錯(cuò)ADC時(shí)，還有兩種不匹配需要考慮： 時(shí)序和帶寬不匹配。 隨著討論的進(jìn)行，會(huì)看到這兩種不匹配是如何使復(fù)雜度進(jìn)一步提高的。交錯(cuò)的好處不是憑空得來(lái)的。 工程師必須慎重考慮多種不匹配。

此外，還要考慮到ADC的模擬輸入帶寬。 為了利用交錯(cuò)帶來(lái)的所有額外奈奎斯特帶寬，輸入帶寬必須夠用。 但在到達(dá)終點(diǎn)之前，我們還有很長(zhǎng)的路要走。