EDN China > 其它文章 > 模拟设计 > 运放与功放 > 正文
? 2016博客大赛-不限主题,寻找电子导师,大奖升级??

(多图) 合理选择高速ADC实现欠采样

Paul McCormack?? 美国国家半导体欧洲数据转换系统应用工程师?? 2005年02月16日 ?? 收藏0

谐波的混合。这意味着,许多频率可以混合为DC,而不再能确认它们的原始频率。举一个66MSPS采样频率的例子,则所有输入信号(66-6、66+6、126、136MHz 等等)频率混合为 6MHz,见图2。每个采样映象折返到小于fs /2。请注意,图2虚线处将发生相位翻转,但这些成份可在软件中去除。如果必须在ADC输出处确定原始的输入频率,则无法使用次采样。因为这违反了Nyquist准则。如果在 ADC 输出处无需确定载波频率,次采样仍然证明有效。这适用于许多通信系统,如手机基站接收器,因为接收器只需恢复载波上的信息,而不是载波本身。
  射频数字接收器实例
  以使用一个射频载波频率 900MHz(欧洲)和 1800MHz(美国)的 GSM/EDGE 基站为例。一个移动基站接收电路类似图3所示。高频射频载波信号首先在混频器和本振级下变频为一个范围150MHz~190MHz 的中频,供模拟/数字的转换使用。前述 Shannon 定理显示,所必需的采样频率是信号带宽的函数,在GSM/EDGE系统中带宽为200kHz。GSM系统的动态范围规格需要最小10位精度的 ADC,虽然实际都使用12位精度

。市面上有大量的高速 ADC 可供选择,数字接收器的系统设计师选择器件时必须考虑系统动态范围要求以及器件的成本。由于这些原因,对于GSM接收器应用,50MSPS~70MSPS采样率的ADC是最常见的选择。虽然在66MSPS时150MHz~190 MHz信号为欠采样,对于需要的200kHz信息带宽,并没有违反 Nyquist 准则。这种选择为200kHz的带宽信息信号提供了足够大的空间,同时提供了超过20dB的处理增益。请注意,由于种种原因,继续增加采样频率来不断提高处理增益的方法是不切实际的。市面上有更高采样率的12位ADC,譬如12位80MSPS的ADC(美国国家半导体 ADC12L080),以及一些大于100MSPS的12位专用ADC,但低于100MSPS 和高于 100MSPS 采样率 ADC 之间的成本差别相当大。

66MSPS采样频率的例子,则所有输入信号(66-6、66+6、126、136MHz 等等)频率混合为 6MHz


移动基站接收电路

  处理增益
  ADC噪声特性通常由热噪声所限制,当选定ADC时,其噪声带宽通常被定义作Nyquist带宽。在fs = 66MSPS时,总噪声底限的测量表示为相对于某一输入信号频率处一个33MHz带宽内全量程(dBFS)的dB值。但是对ADC输出进行过滤后,会产生一个更窄的带宽。滤波过程提供的噪声处理增益是带宽减少量的函数。200kHz 的信道滤波器可获得如下的处理增益:

公式

  上式假设 ADC 输出的滤波器去除了混叠映象和fs附近的噪声。
  这样,200kHz 带宽内的 ADC 输出噪声变成:
  -62dBFS + (-25.2dB? ) = -87.2dBFS.
  当为某个应用选择正确采样率的ADC时,不光要知道最高模拟转换频率这一个参数。Shannon 定理显示,信号带宽同等重要。我们发现,高于 Shannon 速率的采样还有其它的好处,如处理增益可以极大地改善动态范围。系统设计师掌握了这一知识,就能在通用且价格合理的标准 ADC 中,正确地选择 ADC 采样频率和精度。

ADC噪声特性对于带宽的影响


NS适用于欠采样应用的几个新高速ADC


上一页12下一页
?? ?? ??


打开微信“扫一扫”,打开网页后点击屏幕右上角分享按钮

1.扫描左侧二维码
2.点击右上角的分享按钮
3.选择分享给朋友
?? ??

ADC? 高速? 欠采样?

相关文章

我来评论
美国的游客
美国的游客 ??? (您将以游客身份发表,请登录 | 注册)
?
有问题请反馈