高速ADC时钟芯片选型及jitter计算.docx

高速ADC时钟芯片选型及jitter计算 - - - - - -精品可编辑word学习资料 gW10N1A9D7D2 — — hH2Q6N7X1G8 — — lC10S5I6P2X8 高速 ADC 时钟 jitter 求解 高速 ADC的时钟 jitter 会影响高速 ADC的信噪比 SNR，而信噪比打算了模拟前端输入的有效范畴；所以需要先确定模拟前端的有效输入范畴， 然后确定应当满意的 SNR，然后推导出时钟 jitter ； 一、模拟前端动态输入范畴和有效位 ENOB的关系 假设 ADC的最大输入幅度是 Vpp（单位 V），辨论率位数 N 位，有效位数 ENOB位； 有效位数 ENOB是 ADC 的 N 位辨论率中实际有用的位数； N 位 ADC理论最小辨论率满意 ...... 1.....=. 2.. |精. |品. |可. |编. |辑. |学. |习. |资. |料. * | * | * | * | |欢. |迎. |下. |载. 然而假如 ADC的噪声信号大于 1LSB，就 ADC采样信号的 N 位表示中并不是每一位都能 表示采样信号， 所以实际的辨论率位数会小于 N，实际的辨论率位数我们称为有效位数 ENOB；因此对于 ADC来说，更加有效的参数是 ENOB，而不是 N， ADC 实际的最小辨论率应当为： ...... 1.....=. 2........ ADC的模拟输入动态范畴为（ VppMin ，VppMax ），VppMin 和 VppMax 使用下面公式计 算 .....2. ( ) 2 √2 .........=..1.0.... ( ( 50 .. 1.... ) ......2 2........ 2 )  ........ ........=..1.0..... ( 2√2 50 .. 1.... )  ........ 模拟输入的幅度宽度： VppMax- VppMin=6.02ENOB 二、有效位 ENOB、信噪比 SNR、信纳比 SINAD，总谐波失真 THD 之间的关系 2.1、SNR SNR 的定义是信号幅度均方根与噪声幅度均方根的比值；假设信号幅度均方根是 S，噪 .. 声均方根是 N，就 .....=. 20...(. ) .. 2.3、SINAD SINAD 是信号幅度均方根与全部其它频谱成分 (包括谐波但不含直流 )的和方根的平均值 之比；假设信号谐波幅度均方根是 N，就 ..INAD= 20...(. .. ) ..+D 2.2、THD THD 指的是基波信号的均方根值与其谐波 (一般仅前 5 次谐波比较重要 )的和方根的平均值之比；假设 2 次、 3 次、 4 次以上的和谐波失真分别为 HD2 ， HD3 ， HDn ，总谐波失真是 D，就 THD 可以用下面公式求解： .. -....2. 10  -....3.10  -......10 .....=. 20...(. ) = -10....(10 + 10 + 10 ) .. 有些 ADC 的 datasheet供应里 THD 的值，但是也有一些没有直接供应 THD 值得，没有供应 THD 值得可以使用 HD2 ， HD3 ， HDn 运算； 2.4 ENOB 、SNR 、SINAD 、THD 之间的关系信纳比和有效位数之间满意一个确定的关系： .......-..1..78 .......=. 6.02 因此我们可以依据所需要的 ENOB来推导出 ADC需要满意的 SINAD的值；由 SINAD、 THD 和 SNR的定义可以推导出如下公式： |精. |品.  .......=..2.0...(. .. ) = -10....(10-......10  + 10 -.......10 ) |可. |编. |辑. |学. |习. |资. |料. * | * | * | * | |欢. |迎. |下. |载. ..+ .. THD 是 ADC 可以通过 ADC的 datasheet 直接查找到或者间接求出来，所以对于满意需求的 SINAD，我们能够推导出来 SNR应当满意的条件； 三、 SNR求解 ADC的 SNR主要由三部分引起：量化噪声，热噪声，抖动噪声； 、量化噪声 ADC对采样信号量化的时候， 肯定会产生肯定的误差， 从量化上来讲实际信号和量化后的信号之间的误差最大为 0.5LSB；量化误差如下图所示： 量化误差引起的信噪比运算公式： ....Q.u.antization_Noise = 6.02N + 1.76 、热噪声 热噪声是芯片固有的一个噪声， 由采样缓存器噪声， 采样切换阻抗等引起的， 是一个定值，一般 ADC都会给出热噪声的信噪比；假如没有给出可以使用