消除模数转换中的数字反馈
前对其进行随机化处理,即可实现这些无用音调的随机化以减小此类音调的幅度。
数字输出通过在 LSB (实际上是白噪声) 与所有其他数据输出位之间运用一种"异"逻辑运算来进行"随机化"。如欲解码,则采用逆运算;在 LSB 与所有其他位之间应用一种"异"运算。交替位极性模式与数字输出随机函数发生器无关 ━━ 这两种功能可以同时接通、同时不接通或任一接通。如示,两种数字反馈抑制方法 (交替位极性模式和数字输出随机函数发生器) 可使无寄生动态范围 (SFDR) 性能改善 10~15dB。
图 6 示出了 LTC2261 对一个 70MHz IF、-65dBFS 输入信号进行采样并折返至 ADC 的第一奈奎斯特区域的 FFT 曲线图。左侧的曲线图示出了采用交替位极性模式 (数字输出随机函数发生器被停用) 时的 ADC 性能。噪声层中的凸起和输出频谱中的寄生噪声由数字反馈引起,输入端上的低电平信号使数字反馈有所衰减 (数字输出在全"1"和全"0"之间切换)。凸起的数目对应于 ADC 中流水线级的数目。右侧的 FFT 曲线图示出了同时采用交替位极性模式和随机函数发生器时 SFDR 性能的改善情况。噪声层现在很平坦,而且最高的寄生噪声减低了 12dB。
图 6:运用交替位极性模式和随机函数发生器时 LTC2261-14 的 SFDR 性能。
Fs=125Msps,AIN= 70MHz、-65dBFS,平均 128k 点 FFT
与今天市场上提供的同样采样率和分辨率的可比较 ADC 相比,LTC2261 系列 ADC 的功耗仅为其 1/3。LTC2261-14 为 14 位 125Msps ADC 仅从 1.8V 模拟电源消耗 127mW 功率,而 14 位 25Msps ADC LTC2256-14 仅消耗 30mW 功率 (参见图 7 以了解整个系列的器件)。为了进一步节省功率,还提供了打盹或休眠模式,以使功率降至 0.5mW。
图 7:超低功率 1.8V ADC 系列
SPI 端口用于选择数字输出配置 (CMOS、DDR CMOS、DDR LVDS)、从 7 种 LVDS 输出电流设定值中进行选择,以根据所驱动的负载或距离决定最佳的功率要求,或启用任选的 LVDS 输出终端来帮助消减由接收器上的不良终接所引起的任何反射,从而节省了外部组件和板级空间。还可以选择测试模式,以允许用户验证 ADC 和处理器之间的连接。
结论
在采样情况下,良好布局仍然不能提供避免数字反馈所需的隔离,LTC2261 的内置功能可用来帮助抵消引发这种不良干扰的地电流。LTC2261 提供极高的灵活性和调节能力,以改善数据采集系统的性能。
- 基于PowerPC的模拟量输入接口扩展(06-01)
- 一种用于高速ADC的采样保持电路的设计(04-19)
- 基于MAX 1 9 7的高精度数据采集系统(07-30)
- 带辅助DAC的双路Σ-Δ转换器的原理及应用(09-01)
- 采用开关电源为高速模数转换器供电(10-11)
- 在PCB级采用时间交替超高速模数转换器(01-28)