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模数转换器 (ADCs)

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9.6 频率和采样率规划:了解高速ADC中的采样,奈奎斯特区,谐波和杂散性能

大家好,欢迎观看 本 TI 高精度实验室, 其中介绍高速 ADC 系统的频率规划。 在本视频中,我们 将讨论频率规划的 概念和好处。 我们还将查看 一些可用于 帮助完成规划 过程的简单工具。 首先,什么是 频率规划? 首先,我们需要将 理想的 ADC 信号捕获 情形与现实中的 情形进行比较。 该图显示了 ADC 捕获的 F1 的 理想信号频谱。 接下来的这张 图显示了所需的 信号以及该 信号的多个谐波。 任何实际的数据转换器 都会具有一些谐波失真。 如果谐波或其他 失真积重叠,那么 所需的信号系统 性能可能会降低。 那么,尽管实际的 转换器具有一些 限制,我们如何 优化接收系统的 性能呢? 信号和谐波的 相对位置是 ADC 的输入 频率和 采样率的函数。 如果更改至更高的 采样率,则可以移动 频谱中杂散的 相对位置,从而 提高系统性能。 谐波是会遇到的 最常见的杂散。 交错式 ADC 可能会 显示子 ADC 之间 偏移增益和时序的 微小不匹配导致的 杂散。 该表列出了因子为二 和四的交错式 ADC 的 预期杂散。 TI 提供了一款基于 电子表格的工具, 有助于轻松地使 相关信号以及 常见谐波和 交错杂散的 位置可视化。 那么,我们 具有哪些可 用于完成频率 规划的变量呢? TI 提供的频率 规划电子表格 在左上角提供了 以下用户输入字段。 以兆样本/秒为 单位的 ADC 采样率。 ADC 交错因子 -- 当前支持因子 一、二或四。 以兆赫兹为单位的信号 中心频率和以兆赫兹 为单位的带宽。 再输入这些 参数之后, 会显示第一个奈奎斯特 区域的可视化表示。 x 轴显示频率, 而 y 轴显示 基波交错音调 以及二次和 五次谐波。 重叠字段中 显示了最重要的 重叠音调。 了解了初始 重叠之后, 用户可以更新 ADC 采样率或输入信号 参数,以确定可消除或 最大程度地降低重叠的 最佳组合。 在本示例中,我们 具有一个以 4,000 兆个 样本/秒的采样率 进行采样的 ADC。 该 ADC 使用四个 交错式子 ADC。 输入信号以 5,000 兆赫兹为中心, 带宽为 300 兆赫兹。 在该采样率下, 基波与 HD3、HD5 和交错音调之一 之间存在重叠。 如果这些杂散的 预期水平足够高, 从而影响 系统性能, 那么可以更改 采样率以防止重叠。 如果将采样率更改为 5,500 兆个样本/秒,那么 输入信号 不会与任何 谐波或交错 音调重叠。 这展示了学习 频率规划和 调节采样率以 提高系统性能的 强大功能。 本 TI 高精度实验室 视频到此结束。 谢谢观看。 85

大家好,欢迎观看 本 TI 高精度实验室,

其中介绍高速 ADC 系统的频率规划。

在本视频中,我们 将讨论频率规划的

概念和好处。

我们还将查看 一些可用于

帮助完成规划 过程的简单工具。

首先,什么是 频率规划?

首先,我们需要将 理想的 ADC 信号捕获

情形与现实中的 情形进行比较。

该图显示了 ADC 捕获的 F1 的

理想信号频谱。

接下来的这张 图显示了所需的

信号以及该 信号的多个谐波。

任何实际的数据转换器 都会具有一些谐波失真。

如果谐波或其他 失真积重叠,那么

所需的信号系统 性能可能会降低。

那么,尽管实际的 转换器具有一些

限制,我们如何 优化接收系统的

性能呢?

信号和谐波的 相对位置是

ADC 的输入 频率和

采样率的函数。

如果更改至更高的 采样率,则可以移动

频谱中杂散的 相对位置,从而

提高系统性能。

谐波是会遇到的 最常见的杂散。

交错式 ADC 可能会 显示子 ADC 之间

偏移增益和时序的 微小不匹配导致的

杂散。

该表列出了因子为二 和四的交错式 ADC 的

预期杂散。

TI 提供了一款基于 电子表格的工具,

有助于轻松地使 相关信号以及

常见谐波和 交错杂散的

位置可视化。

那么,我们 具有哪些可

用于完成频率 规划的变量呢?

TI 提供的频率 规划电子表格

在左上角提供了 以下用户输入字段。

以兆样本/秒为 单位的 ADC 采样率。

ADC 交错因子 -- 当前支持因子

一、二或四。

以兆赫兹为单位的信号 中心频率和以兆赫兹

为单位的带宽。

再输入这些 参数之后,

会显示第一个奈奎斯特 区域的可视化表示。

x 轴显示频率, 而 y 轴显示

基波交错音调 以及二次和

五次谐波。

重叠字段中 显示了最重要的

重叠音调。

了解了初始 重叠之后,

用户可以更新 ADC 采样率或输入信号

参数,以确定可消除或 最大程度地降低重叠的

最佳组合。

在本示例中,我们 具有一个以 4,000 兆个

样本/秒的采样率 进行采样的 ADC。

该 ADC 使用四个 交错式子 ADC。

输入信号以 5,000 兆赫兹为中心,

带宽为 300 兆赫兹。

在该采样率下, 基波与 HD3、HD5

和交错音调之一 之间存在重叠。

如果这些杂散的 预期水平足够高,

从而影响 系统性能,

那么可以更改 采样率以防止重叠。

如果将采样率更改为 5,500 兆个样本/秒,那么

输入信号 不会与任何

谐波或交错 音调重叠。

这展示了学习 频率规划和

调节采样率以 提高系统性能的

强大功能。

本 TI 高精度实验室 视频到此结束。

谢谢观看。 85

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9.6 频率和采样率规划:了解高速ADC中的采样,奈奎斯特区,谐波和杂散性能

所属课程:TI 高精度实验室 – ADC系列视频 发布时间:2019.05.23 视频集数:44 本节视频时长:00:04:24

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