ADC噪聲來自何處？

　　雖然交錯(cuò)式ADC具有極佳的速度和帶寬性能等優(yōu)勢(shì)，而除此之外交錯(cuò)式ADC仍存在一些問題和不足之處。

　　這些問題主要圍繞ADC的噪聲源展開。 評(píng)估ADC噪聲的具體情形時(shí)，噪聲進(jìn)入ADC的方式是最具參考價(jià)值的。因此，噪聲進(jìn)入ADC并體現(xiàn)在輸出數(shù)據(jù)的FFT中時(shí)，所通過的入口類型則是需要系統(tǒng)設(shè)計(jì)師進(jìn)行深入了解的。

　　可將ADC大致視為混頻器。如果有噪聲從任一入口進(jìn)入ADC，就會(huì)在輸出數(shù)據(jù)的FFT中表現(xiàn)出來。 如圖1所示，噪聲可通過電源輸入端、模擬輸入端和時(shí)鐘進(jìn)入轉(zhuǎn)換器。

ADC噪聲“入口”
　　
　　由于此處的噪聲一詞含義比較模糊，可以先根據(jù)所討論的ADC輸入（入口）來明確其含義。

　　電源輸入端是噪聲的通道，噪聲可由此進(jìn)入ADC并體現(xiàn)在輸出數(shù)據(jù)的FFT中。這種情況下，有幾種方法可以評(píng)估該噪聲及其對(duì)ADC性能的影響。ADC設(shè)計(jì)應(yīng)該做到器件本身就可衰減來自電源的噪聲輸入。這里用于評(píng)估電源端噪聲的度量方式是電源抑制比(PSRR)和電源調(diào)制比(PSMR)。通過測(cè)量這兩個(gè)參數(shù)，可以了解到ADC對(duì)電源輸入端噪聲的處理能力。

　　首先，針對(duì)ADC的模擬輸入端，必須將噪聲分成兩種類型進(jìn)行分析。首先，一般寬帶噪聲會(huì)通過模擬輸入端進(jìn)入轉(zhuǎn)換器，并且通常源于信號(hào)鏈中位于ADC之前的器件。系統(tǒng)設(shè)計(jì)師可為ADC選擇噪聲極低的驅(qū)動(dòng)放大器，但仍會(huì)有一定的噪聲被放大并輸入ADC。

　　為克服這一問題，通常會(huì)在ADC輸入端添加一個(gè)抗混疊濾波器(AAF)。這有助于濾除可能進(jìn)入ADC的大部分寬帶噪聲，并且最后會(huì)在ADC的信噪比(SNR)中體現(xiàn)出來。除寬帶噪聲外，雜散成分和諧波也可能通過模擬輸入端進(jìn)入ADC。這些也可通過AAF濾除。這將通過ADC的無雜散動(dòng)態(tài)范圍(SFDR)反映出來。 具有良好的AAF設(shè)計(jì)對(duì)處理這些狀況非常重要。

　　圍繞ADC需要闡述的最后一個(gè)噪聲入口為時(shí)鐘輸入端。該輸入端與模擬輸入端類似，寬帶噪聲以及雜散和諧波成分可由此進(jìn)入ADC并體現(xiàn)在輸出數(shù)據(jù)的FFT中。確保選擇合適的時(shí)鐘輸入驅(qū)動(dòng)器來為ADC提供干凈的低抖動(dòng)輸入時(shí)鐘，這點(diǎn)非常重要。

　　該時(shí)鐘信號(hào)應(yīng)以特殊方式連接至ADC，使其不會(huì)耦合能夠進(jìn)入ADC的噪聲。與模擬輸入端類似，可在時(shí)鐘輸入端添加濾波器來幫助濾除原本可能通過時(shí)鐘輸入端進(jìn)入ADC的噪聲。 同樣，與模擬輸入端類似，通過時(shí)鐘輸入端的噪聲機(jī)制可通過ADC的SNR和SFDR性能表現(xiàn)出來。

　　使用ADC設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)，必須考慮到所有這些入口。經(jīng)測(cè)試發(fā)現(xiàn)，應(yīng)該將ADC作為混頻器對(duì)待，它會(huì)將通過上述任一入口進(jìn)入的各種噪聲成分混合到輸出數(shù)據(jù)上的FFT中。顯然，系統(tǒng)設(shè)計(jì)師希望ADC的輸出端只出現(xiàn)所需的信號(hào)。為了做到這一點(diǎn)，設(shè)計(jì)師必須在這些輸入端采取適當(dāng)措施，確保將噪聲降至最低，使其無法通過這些入口進(jìn)入。