為高速A/D轉(zhuǎn)換應(yīng)用設(shè)計無噪聲時鐘
A/D轉(zhuǎn)換設(shè)計中的噪聲有三個來源:量化噪聲、ADC自身產(chǎn)生的噪聲以及源于轉(zhuǎn)換器周圍電路設(shè)計與布局方法的噪聲。前兩種噪聲主要取決于在設(shè)計中選擇的 ADC 器件。第三種噪聲則主要是設(shè)計能力的反映,特別是時鐘電路。時鐘信號上無用的時基抖動、時鐘線的錯誤設(shè)計以及時鐘線布線錯誤等,都可以使噪聲耦合到模擬信號轉(zhuǎn)換過程中。
需要無時基抖動的時鐘
時基抖動是描述在一個波形里各個周期間的差異,ADC 采樣時鐘里的時基抖動會增加噪聲。實際上,在對高頻輸入信號進行數(shù)字化處理時,時基抖動是主要的噪聲源。這是因為,ADC 時鐘里的抖動會引起信號采樣時間的變化,從而導(dǎo)致采樣信號的輸出也發(fā)生變化。例如,如果打算在波形每個周期的同一點上進行采樣,但由于時基抖動的原因,采樣電平可能會在 1.14V~1.15V 之間變化,大約 10mV 的范圍。這就意味著在 ADC 的輸出端有 10 mV 的噪聲。對一個 6 或 8 位精度的轉(zhuǎn)換器來說這可能不算什么問題,但對更高精度轉(zhuǎn)換器的影響就不可忽視了。
在系統(tǒng)信噪比不下降的情況下,最大時基抖動容錯率由 ADC 精度和輸入信號頻率決定。最大允許時基抖動的公式是:
tj=1/(2(n+1)
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