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    模擬提示—— ADC 的抽取

    發(fā)布時間:2020-05-07 責任編輯:lina

    【導讀】寬帶GSPS模數(shù)轉換器(ADC)使高速采集系統(tǒng)具備很多性能優(yōu)勢。這類ADC提供寬頻譜的可見性。然而,雖然有些應用需要寬帶前端,但也有一些應用要求能夠濾波并調(diào)諧到更窄的頻譜。
     
    當需要窄帶時,ADC采樣、處理并消耗功率傳輸寬帶頻譜的效率很低。沒有必要在后期處理中使用大量FPGA收發(fā)器來抽取和過濾寬帶數(shù)據(jù)。高性能GSPS ADC讓數(shù)字下變頻(DDC)進駐到ADC內(nèi)部。減少JESD204B ADC輸出通道數(shù)可以最大限度地降低數(shù)據(jù)速率和系統(tǒng)布局的復雜度。
     
    抽取是一種僅觀察ADC采樣樣本的周期性部分,而忽略其余部分的方法。抽取的結果是降低ADC的采樣速率。例如,1/4抽取模式意味著(總樣本數(shù))/4,有效地拋棄所有其他樣本。
     
    ADC還必須包含數(shù)控振蕩器(NCO)和一個濾波和混頻元件(用作抽取功能的配對器件)。數(shù)字濾波有效地消除了由抽取率設定的狹義帶寬的帶外噪聲。作為本振的NCO的數(shù)字調(diào)諧字提供采樣速率的小數(shù)分頻,通過分辨率位數(shù)提供精確定位。調(diào)諧字具有范圍和分辨率,可以將濾波器按頻譜放置在需要的地方。
     
    濾波器的通帶應與抽取后的轉換器的有效頻譜寬度相匹配。使用DDC的顯著優(yōu)勢是能夠定位基本信號的諧波,使其落在目標頻段以外。
     
    DDC濾波器的數(shù)字濾波可濾除較窄帶寬之外的噪聲。理想ADC的SNR計算必須考慮過濾噪聲的處理增益。使用一個完美的數(shù)字濾波器,帶寬每減少2次冪,因過濾噪聲而產(chǎn)生的處理增益就會增加3dB。
     
    理想的SNR(包括處理增益)= 
    6.02 × N + 1.76 dB + 10log10(fs/(2 × BW))
     
    模擬提示—— ADC 的抽取
    圖1. 使用低通濾波器和NCO執(zhí)行頻率轉換,實現(xiàn)一個帶通濾波器。頻率規(guī)劃確保無用諧波和雜散落在帶寬之外。
     
    模擬提示—— ADC 的抽取
     
    (來源:亞德諾半導體)
     
     
     
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