增强ADC性能的频率抖动法》及本站其它信息均来自网络!
行业新闻技术文章解决方案电路图产品库厂商库供应信息求购信息外刊文摘
 技术文章 -> PCB电源单片机DSP设备与仪器EDA放大/转换存储器嵌入式接口与连接通讯与网络模拟技术其它技术文章
 解决方案 -> 汽车电子光电与显示测试测量计算机与外设仪器仪表通讯与网络视像设备消费电子工业控制其它解决方案
 产 品 库 -> 存储器嵌入式单片机电源通讯网络接口电路DSP视频音频EDA/PLD显示光电电测仪表传感与控制其它产品
 首页 -> 技术文章 -> 模拟技术 -> 正文

增强ADC性能的频率抖动法


 
自从 70 年代末以来,设计师成功地提高了 A/D 转换器的有效分辨力和寄生性能,方法是在变换器的输入端加入抖动(非相关噪声),然后用 DSP 技术将噪声从变换后的数据中中和。最常见的抖动方法是在 A/D 变换器输入信号上增加随机振幅噪声。尽管这种方法具有实用性,但增加的噪声中包含有大的随机峰值信号。为使 A/D 变换器输入端口不致进入饱和,设计师必须知道峰值信号以及峰值抖动电平。即使短时间的饱和也会使 A/D 变换器增加更多非线性成分,从而超过抖动可以消除的范围。
      另一种方法是增加一个频率抖动而振幅恒定的信号。图1显示一种可能的实现方案,它采用一只Linear公司LTC1799可编程振荡器IC2,工作在VCO(压控振荡器)模式,此时用施加电压调制中心频率。LTC1799的中心频率可以设为1 kHz至33 MHz,使之适合作为现有大部分A/D变换器的抖动发生器。由于LTC1799的输出中包含有一个方波,因此其峰值输出振幅是确定的。
      可以将随机抖动的中心频率设为低于或高于所关注的信号频率。对于窄带中频的变换,高于或低于信号频率的中心频率都可以工作得很好。对于必须工作在直流状态下的A/D变换器,唯一可用的位置是高于所关注的信号频率。有一种方法是将抖动频率置于采样频率或 Nyquist 频率一半的地方。此时,随机噪声一般不会干扰所需信号,产生的任何假频都只会涉及自己周围的随机频率噪声,而不会进入所需的信号频带。
      图1中的电路采用了一个20 MHz采样的A/D变换器,在大约10 MHz中心频率的周围产生随机噪声。随机噪声的生成可以采用任何技术,包括数字移位寄存器和偏置在击穿区的半导体结。在本例中,用一支12V的齐纳二极管D1来产生噪声,一个二级放大器完成放大及频率成形。必要时,可以用更复杂的有源滤波电路(IC1A和IC1B)来进一步修整噪声分布形态。经过滤波后,噪声对LTC1799进行调制。要保证LTC1799的电源电压是纯直流,没有纹波,因为电源噪声会产生非随机的AM边带。



图 1, 一支齐纳二极管、二级放大和一个 FM 压控振荡器构成了一个振幅恒定的抖动发生器。
      图2显示了图1设计中有限频谱的振幅-频率曲线。根据电路的配置,可以用一个小耦合电容或更复杂的有源求和电路将抖动加到 A/D 变换器上。虽然齐纳二极管噪声发生器理论上是简单的,但它们在生产环境下性能不佳,因为其噪声输出变化很大。即使是同一生产批次的二极管,也可以观察到所谓爆米花噪声、不规则分布的噪声柱形图、振幅漂移以及频率加权噪声。在大批量应用中,规格齐整的噪声二极管,例如来自 Micronetics公司的产品可能比齐纳二极管更有性价比。一旦选定了噪声二极管,就可以选择放大级的增益,使电路输出端不会出现明显的箝位噪声峰值。如果应用需要,还可以改变放大器的频率响应,以改变噪声频谱。最后,调整LTC1799 的频率设定电阻 R6和R7,可使噪声频谱与图2所示类似。沿放大器通道的任何箝位都会在频谱的边沿增加波峰,这表明有振幅的箝位以及噪声随机特性的降低。




图 2 ,宽阔的钟形曲线显示出一个随机频率抖动频谱,它叠加在 LTC1799 的 10 MHz 未调制输出上。
      在噪声输出与A/D变换器求和输入端之间可以增加一个滤波器,以限制带内噪声,或去除电源纹波造成的任何周期性调制。在现代高性能 A/D 变换器中,即使少量的周期性噪声也会表现为一个 -80 dBc(载波下分贝数)的寄生响应。

()
Google
 >> 最近更新
 • 安捷伦推出具有完全抖动注入功能的码型发生器  
 • 德州仪器针对便携式电子产品推出6通道电源管理集
 • ST最新亮度彩色一体式传感器面向亮度自动控制系
 • 腾华半导体公司Tsi110 PowerPC主桥样品开始供货
 • 爱特梅尔全新ARM9微控制器大幅增加内部数据带宽
 • 赛灵思宣布交付高性能DSP平台——VIRTEX-5 SXT 
 • 国半推出业界功耗最低的8位、1GSPS卫星通信系统
 • 英飞凌推出以Vista为基础的TPM v1.2管理套件   
 • TI推出新型TPS65040手机射频电源管理芯片      
 • 富鼎先进PWM芯片APU3146适用于POL的降压线路   
 • 泰克为DSA70000增加P7500探头助力串行数据测试 
 • Intersil的PWM控制器ISL6535集成了MOSFET      
 • IR新型全集成保护式高压IC适用于先进线性荧光灯
 • SYNPLICITY的CERTIFY软件全面支持XILINX VIRTEX
 • 安捷伦推出业界首款用于数字通信分析仪的相噪应
 • Zetex发布三款有限驱动电压应用设计的MOSFET   
 • ST与Awind公司合推新型LCD和DLP网络投影机方案 
 • CSR的BlueVOX QFN芯片使蓝牙耳机材料成本仅需6美
 • Rabbit核心模块RCM4200稳定性高适合远程数据存储
 • 泰克传输流监视器MTM400可同时监视并分析500个I
Copyright © 2005-2008 555DZ.com 联系站长:55dz@163.com