在這篇文章中,小編將為大家?guī)?a href="/tags/ADC" target="_blank">ADC的相關(guān)報道。如果你對本文即將要講解的內(nèi)容存在一定興趣,不妨繼續(xù)往下閱讀哦。
一、如何提高ADC信噪比
一般來說,我們可以提高ADC采樣位數(shù)來提高ADC的信噪比,但是往往意味著ADC的成本可能也會更高。有沒有不提高位數(shù),同樣優(yōu)化信噪比的方法呢?有的,那就是過采樣。
如果ADC的噪聲僅考慮量化噪聲。把Sine波形放到頻域里看,我們會得到下圖。
圖1:Sine波幅頻相應(yīng)曲線
我們把上圖進(jìn)一步簡化。下圖紅色箭頭表示主信號的幅值,灰色代表噪聲幅值,平均分布在DC到fs/2之間。(fs為采樣頻率)
圖2:過采樣提高信噪比
如上圖,如果我們將采樣率提高K倍,噪聲能量不變,并且平均分布在更寬范圍,從而噪聲的幅值降低。原始信號沒變,但是噪聲幅值減少,也就是信噪比提高了。
提高采樣率之后的信噪比公式:
SNR=6.02N+1.76dB+10log(OSR)
其中,過采樣速率OSR=Fs/(2╳BW),BW為帶寬。
注意:此公式僅適用于只存在量化噪聲的理想ADC。因此,提高采樣率有助于提高信噪比。
對于ADC采樣率,我們可以在Digi-Key模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)篩選項中篩選:
圖3:在Digi-Key網(wǎng)站通過采用率篩選ADC
二、ADC中諧波的來源
1.非線性量化誤差A(yù)DC將模擬信號進(jìn)行量化,即將連續(xù)變化的模擬信號離散成一個一個的數(shù)字代碼。量化過程中,ADC的特性曲線通常是非線性的。因此,輸入信號的幅度和ADC輸出代碼之間的關(guān)系并不是線性的,這就導(dǎo)致了非線性量化誤差。這種誤差不僅會導(dǎo)致信號的失真,還會產(chǎn)生一些諧波分量。
2.時鐘抖動ADC在進(jìn)行采樣時需要使用時鐘,通過時鐘來確定采樣時刻。然而,時鐘信號不可能精確到每個時刻都保證完美穩(wěn)定。時鐘抖動是指時鐘信號存在的不確定性,這種不確定性會導(dǎo)致采樣時刻的抖動。如果抖動的幅度超過了信號的時域分辨率,就有可能出現(xiàn)諧波。
3.量化噪聲量化噪聲是指ADC在量化過程中產(chǎn)生的隨機噪聲。它的發(fā)生是由于ADC不能將信號的每個細(xì)節(jié)都進(jìn)行量化,且ADC輸入信號存在噪聲,在量化時就會產(chǎn)生誤差。在量化噪聲中,每個碼的幅度與原始模擬信號的幅度有關(guān),因此,當(dāng)模擬信號中存在諧波時,量化噪聲也可能會產(chǎn)生相應(yīng)的諧波分量。
4.抽樣保持電路的調(diào)制噪聲在對模擬信號進(jìn)行采樣時,需要使用抽樣保持電路,將模擬信號的采樣值保持在一個保持電容中,以便進(jìn)行ADC轉(zhuǎn)換。抽樣保持電路中的開關(guān)通常會產(chǎn)生一些開關(guān)噪聲,這些噪聲會對輸入信號產(chǎn)生調(diào)制,出現(xiàn)諧波分量。
以上便是小編此次想要和大家共同分享的有關(guān)ADC的內(nèi)容,如果你對本文內(nèi)容感到滿意,不妨持續(xù)關(guān)注我們網(wǎng)站喲。最后,十分感謝大家的閱讀,have a nice day!