MS-1779：九项常被忽略的ADC技术规格-AnalogDevices.PDF

技术文章 MS-1779 九项常被忽略的ADC技术规格 电源抑制 电源抑制(PSR)测量电源纹波如何与ADC输入耦合以显现 作者：Brad Brannon ，ADI公司系统应用工程师 在其数字输出上。如果PSR有限，电源线上的噪声将仅受 到低于输入电平30 dB至50 dB的抑制。 内容提要 一般而言，电源上的无用信号与转换器的输入范围相关。 模数转换器(ADC)有很多规格；某些规格对于某个特定应 例如，如果电源上的噪声是20 mV均方根而转换器输入范围 用而言要比对于其他应用更重要。理解这些规格并控制影 是0.7 V均方根，则输入上的噪声是–31 dBFS。如果转换器有 响ADC的外部器件将实现更佳的性能。 30 dB PSR ，则相干噪声会在输出中显现为一条–61 dBFS谱 线。在确定电源将需要多少滤波和去耦时，PSR尤其有 如此之多的模数转换器(ADC)可供选择，我们 用。PSR在医疗应用或工业应用等高噪声环境中，以及需 总是很难弄清哪种ADC才最适合既定应用。数 有据手册往往会使问题变得更加复杂，许多技术 要使用DC-DC转换器的高能效应用中非常重要。 规格都以无法预料的方式影响着性能。 共模抑制 选择转换器时，工程师通常只关注分辨率、信噪比(SNR)或 共模抑制(CMR)测量存在共模信号时引起的差模信号。许 者谐波。这些虽然很重要，但其他技术规格同样举足轻重。 多ADC采用差分输入来实现对共模信号的高抗扰度，因为 差分输入结构本身抑制偶数阶失真积。 分辨率 与PSR一样，电源纹波、接地层上产生的高功率信号、混 分辨率可能是最易被误解的技术规格，它表示输出位数， 频器和RF滤波器的RF泄漏以及能够产生高电场和磁场的应 但不提供有用的性能数据。部分数据手册会列出有效位数 用会引起共模信号。虽然许多转换器不规定CMR ，但他们 (ENOB) ，它使用实际SNR测量来计算转换器的有效性。一 种更加有用的转换器性能指标是以dBm/Hz或nV/√Hz规定 通常具有50 dB至80 dB的CMR。 的噪声频谱密度(NSD)。NSD可以通过已知采样速率、输 时钟压摆率 入范围、SNR和输入阻抗计算得出(dBm/Hz)。已知这些参 时钟压摆率是实现额定性能所需的最小压摆率。多数转换 数，便可选择一款转换器来匹配前端电路的模拟性能。这 器在时钟缓冲器上有足够的增益，以确保采样时刻界定明 种选择ADC 的方法比仅仅列出分辨率更有效。 确，但如果压摆率过低而使采样时刻很不确定，将产生过 许多用户还会考虑杂散和谐波性能。这些都与分辨率无 量噪声。如果规定最小输入压摆率，用户应满足该要求， 关，但转换器设计人员一般要调整他们的设计，使谐波与 以确保额定噪声性能。 分辨率相一致。