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高速AD/DAC的测量及设计问题解答

时间:12-01 来源:射频百花潭 点击:

两者之间的原理是什么? 

ADC内部的PGA增益越大,本身PGA的噪声会增加,另外ADC输入噪声被放大的越多。所以ADC内部增益越大,分辨率越小。 

15.电源纹波对转换精度的影响 ?

如果ADC有PSRR这个指标,可以使用这个指标去算电源纹波对ADC的影响。如果没有,一般基准源都有这个指标,你可以使用基准源的PSRR去算对ADC采样的影响。

16.数据转换器在布线长度、通信串扰和匹配电阻等方面是如何设计的? 

高速ADC会考虑这些问题。尤其对于LVDS接口的ADC,尽量保证一对信号的布线等长等距,放置端接电阻。这方面的布局布线最好是参考评估板来做。 

17.ADI产品高速数模转换最大速度能达到多少?采样频率大了是不是稳定性会下降? 

我们的DAC的最大速度能达到2.5GHZ,它是AD9739电流输出型的,这不会影响到稳定性。 

18.ADC的标称的位数很高,但是实际中末尾的几位会被内部噪声而淹没,我在挑选ADC时如何确定内部噪声这个参数? 

对于高精度的ADC,一般来讲都会给出一个有效分辨率的参数,也就是器件可以达到不跳码的位数。另外在设计中还有考虑电源,参考电压的噪声,以及ADC前端调理电路引入的噪声。需要把这些噪声控制在ADC的1个LSB之内。 

19.评估ADC的时候,因为评估SNR,比较困难,所以我一般会考虑评估在接地时候的跳码程度来比较两种同类ADC的差异,这种评估方法科学吗?有没有更科学的方法?有没有具体的文档? 

实际上对于高速ADC来说,应该是加一个高精度的基准信号,而后用ADC采样,再做FFT分析来评估SNR。而对于高精度的ADC来说才是您用的办法,可以参考我们的应用笔记AN-835。 

20.如何理解压摆率这个指标?为什么要对电压变化率做限制? 

举个简单的例子,如果压摆率不够,那么就是实际的输出跟不上输入信号的变化,这样对信号的处理就会有失真。 

21.开关电源的纹波对12位以上的ADC的影响有多大?是否需要为ADC部分单独处理电源纹波? 

高精度的ADC,比如16位及以上的ADC,不建议使用开关电源来供电。 

22.请问使用高功效开关稳压器替换传统的LDO稳压器电源对高速模数转换器有没有负面影响?对产品寿命有何影响? 

在高速ADC场合,一般对电源的纹波和噪声有较高的要求。开关电源效率比较高,但是有较大的纹波和噪声,会对系统的精度有影响。而高速场合对SNR,SFDR要求比较高,所以选择LDO会比较好。

23.关于运算放大器的阻抗匹配在设计中,需要如何注意?

只有在高速的情况下才需要考虑阻抗匹配,我们在网站上有一个软件可以直接帮助您计算阻抗匹配的,请看如下链接:http://www.analog.com/en/tools-software-simulation-models/resources/amplifiers-and-comparators/differential-amplifiers/index.html 

24.电源精度会导致ADC的精度提不上去吗? 

有可能。具体要看你ADC的位数和PSRR这个参数。如果位数很低如10bit,你用再低噪声的电源也只能是10bit精度。但是16bit系统,你如果使用噪声很大的电源,会使得系统精度不能达到16bit。

25.AD前抗射频干扰滤波器一般应当达到什么样的性能指标呢,比如截至频率,滚降 ?

这取决于您的实际应用,当然理想情况下是截至频率等于有效的输入信号,而滚降特性是无限陡峭,但实际上没有这样的滤波器,且越接近理想情况,成本会越高,要折衷考虑。

26.如何抑制输入"毛刺"?

加滤波器抑制,或者是对采样结果做数字滤波。

27.有什么好的建议,使用软件来提高ADC的精度与位数? 

请注意参考和电源的质量,同时还需要注意layout来防止噪声引入。

28.请问对于ECG信号的AD转换需要有多大的分辨率?可以推荐几款型号吗?

取决于ECG的信号链。如果信号链中为AC隔离,这样信号可以被放大很大,比如放大1000倍,这样ADC的选取12位~16位。如果信号链为DC隔离,这样信号不能被放大很多,一般增益为10,这样ADC的位数就得选的大些,18位~24位。

ECG产品会有相应的标准,即ECG产品最小能分辨多小的信号,ADC的选取与此也有关。 

29.我设计的一个基于FPGA的DDS系统中使用的芯片是AD9777,请问在电流足够的情况下,系统电源设计中是否可以将DA芯片与FPGA芯片共用3.3V数字电源,以达到简化电源设计的目的? 

可以 。

30.随着数字视频信号应用的越来越普及,数模转换器在视频方面会不会无用武之地,乃至被淘汰 

数模转换器是不会被淘汰的,因

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