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LTC1799 |
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其他型号 | HA17393 LF48212QC20 97C1051 TEA5757H PS2501L SN75150 SST29LE010 LA4445 |
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增强ADC性能的频率抖动法
Steve Hageman
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。 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。
来源：EDN China
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