采用高輸入頻率
、高速模數轉換器（ADC）的係統設計是一項具挑戰性的任務。ADC輸入接口設計有6個主要條件：輸入阻抗、輸入驅動、帶寬、通帶平坦度、噪聲和失真。看看這裏羅列的這六個條件，你都了解嗎？

 

 

輸入阻抗

 

輸入阻抗是設計的特征阻抗。ADC的內部輸入阻抗取決於ADC架構的類型，ADC供應商會在數據手冊或產品頁麵上提供這一數據。電壓駐波比(VWSR)與輸入阻抗密切相關

，衡量目標帶寬內反射到負載中的功率量。該參數設置實現ADC滿量程輸入所需的輸入驅動電平，因此很重要。當源阻抗與負載阻抗相等時
，發生最大功率傳輸。

圖1所示的例子為利用網絡分析儀測得的一個前端網絡的輸入阻抗和VSWR曲線。輸入阻抗是設計的特征阻抗。大多數情況下，它是50Ω，但特定設計可能需要不同的阻抗。

 

VSWR是一個無量綱參數，反映的是在目標帶寬內
，有多少功率被反射到負載中。該參數設置實現ADC滿量程輸入所需的輸入驅動電平，因此很重要。注意，頻率越高
，則將ADC輸入驅動至滿量程所需的驅動功率或增益越大。

 

輸入驅動

 

shuruqudongyudaikuantexingxiangguan
，keshezhitedingyingyongsuoxudexitongzengyi。shuruqudongdianpingyingzaiqianduanshejikaishizhiqianqueding

，qujueyusuoxuandeqianduanqijian，rulvboqi、變壓器和放大器等。

 

帶寬和通帶平坦度

 

帶寬是係統要使用的頻率範圍。通帶平坦度是指定帶寬內的波動量；引起波動的原因可能是紋波效應，或者是巴特沃茲濾波器的慢速滾降特性。通帶平坦度通常小於1 dB，對於設置整體係統增益至關重要。

 

噪聲

 

信噪比(SNR)和失真要求對ADC的選擇有幫助，因而一般在設計早期確定。轉換器看到的噪聲量與其自己的噪聲量之比即為SNR。SNR與帶寬、信號質量(抖動)和增益相關。提高增益也會提高與之相關的噪聲成分。

 

失真

 

失真由無雜散動態範圍(SFDR)來衡量，SFDR指rms滿量程與峰值雜散頻譜成分的rms值之比。SFDR主zhu要yao受shou兩liang個ge因yin素su的de控kong製zhi。第di一yi個ge因yin素su是shi前qian端duan平ping衡heng質zhi量liang的de線xian性xing度du，它ta主zhu要yao與yu二er次ci諧xie波bo失shi真zhen有you關guan。第di二er個ge因yin素su是shi所suo需xu的de增zeng益yi和he輸shu入ru匹pi配pei。較jiao高gao的de增zeng益yi要yao求qiu會hui提ti高gao匹pi配pei難nan度du。此ci外wai
，高gao增zeng益yi要yao求qiu會hui壓ya縮suoADC內(nei)部(bu)器(qi)件(jian)的(de)裕(yu)量(liang)，從(cong)而(er)提(ti)高(gao)非(fei)線(xian)性(xing)度(du)

，而(er)且(qie)由(you)於(yu)有(you)更(geng)多(duo)功(gong)率(lv)經(jing)過(guo)外(wai)部(bu)無(wu)源(yuan)器(qi)件(jian)，它(ta)們(men)的(de)非(fei)線(xian)性(xing)度(du)也(ye)會(hui)提(ti)高(gao)。這(zhe)種(zhong)效(xiao)應(ying)一(yi)般(ban)被(bei)視(shi)為(wei)三(san)次(ci)諧(xie)波(bo)。

 

圖2. 理想12位ADC的噪底，使用4096點FFT

 

圖2顯示了一個理想12位 ADC 的 4096 點 FFT 的輸出以及一些基本運算。理論SNR為74 dB。噪聲分布在整個奈奎斯特帶寬。FFT會增加處理增益，因為它處理的是小“倉”
，小倉的寬度等於采樣頻率除以FFT點數。對於 4096 點 FFT，處理增益為33 dB。這就像使模擬頻譜分析儀的帶寬變窄一樣。實際FFT噪底等於SNR加上處理增益，如圖2所示。

 

上述條件下的FFT噪底等於74 + 33 = 107 dBFS。在某些係統中，會對多個獨立FFT的結果求平均值，這不會降低FFT噪底

，隻是減小噪聲成分的幅度變化。