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關于ADC的噪聲系數問題

加油射頻工程師 ? 來源:加油射頻工程師 ? 2023-12-15 09:33 ? 次閱讀

(1)之所以說,是困擾又不是困擾,是因為,雖然在理論上感覺很糾結,但是實際情況下,想解決到不是個問題,增益多給幾個dB就可以了。

這個問題,是與ADC的噪聲系數相關的。

(2) 與幾個做數字算法的號友討論過,大家在做AGC的時候,普遍都是把模擬中頻輸出調整到ADC的滿幅度附近,當然,再給峰均比等留點余量。

如果基帶算法是這種做法的話,那射頻這邊肯定是要做相應的配合,比如就是把鏈路增益調高,把輸出能夠到達那個狀態。

但是,閱讀ADITI的參考文檔的話,會發現一種不同的思路[1][2]。

這個思路,就是根據ADC的SNR得出ADC的噪聲系數,然后根據噪聲系數來計算ADC前端的鏈路。

(3)在文獻[1]中,也有類似的思路。

3677c198-9a6d-11ee-8b88-92fbcf53809c.png

那如果按照這種思路,來設置RF前端的增益的話,很顯然,在靈敏度輸入下,模擬輸出是不會達到ADC的滿幅附近的。

所以,我感覺應該是不同的配合方法吧,射頻設計需要和數字算法匹配。

(4)課程中,我是基于文獻中的思路的,因為我覺得,這樣做的話,有幾點好處是顯而易見的。

一,就是增益小,那對射頻設計來說,肯定要簡單不少的,而且非線性指標還會好一點

二,因為增益小,理論上AGC算法是可以簡化的。假設,只考慮有用信號的情況下,如果按照輸出要到ADC滿幅附近的話,可能AGC要一直控;但是如果基于NF系數來設計前端增益的話,只要ADC沒壓縮,可能AGC都不需要起控。

如果有號友,做的AGC是以此思想的話,歡迎留言討論一下哈。

(5)但是,文獻[1][2]在講ADC的噪聲系數的時候,沒有講過ADC的最小輸入電平。

如果從直觀上來看的話,假設12bit的ADC,如果滿幅輸入是1.75Vpp的話,那么LSB=1.75V/2^12=0.00042724609375 Vpp,那對應的為-63.4dBm。那如果我的靈敏度是-110dBm,經過-110+35=-75dBm,那這個時候ADC是不是就采不到數據了呢?

其實,以前我都還沒有想過這個問題,直到在ADS里面探索ADC的仿真時,發現在某種設置下,code不變了,然后我才想起這個問題。

(6)首先,從ADC的手冊上的測試數據來看,應該不是的。

首先,SFDR=-90dBFS,約-82dBm的時候,還是有數值;再者,如果延伸一下SNR的曲線,發現在AIN=-82dBm的時候,SNR大概微-20dBc,那我們實際使用的時候,是有處理增益的,比如這邊fs=170MSPS,那如果帶寬只有170K的話,那其實是有30dB的處理增益,所以整體SNR可以為10dB左右。

3691efd2-9a6d-11ee-8b88-92fbcf53809c.png

(7)不過,我還是想不明白這個問題。我找了好久的文檔,也沒找到相關的問題的答案,于是我就尋思著,看來只能找人問了。

但是問誰呢?

突然想起,在公眾號“射頻驛站”中,也看過用ADC的噪聲系數這個概念的。一看文,就覺得應該是有過深入思考的。

現在改名,叫“攻城獅的救贖”。

很久以前就互加過好友,于是就發了一個消息過去。

首先,號主一下子就get到我的疑惑點;接著,給了我很詳細的解答。

but,我當下沒有聽懂。

直到晚上的時候,我腦子里的神經元好像突然鏈接上了,能理解了。

(8)寫文章的時候,我理解感覺又深入點了,雖然有可能是個顯而易見的概念,但是原先我是沒有這樣考慮過的。

就是,雖然信號的幅度不達標,但是因為有噪聲的存在,所以總幅度還是達到ADC的最小輸入的。

本來寫這篇文章,是想說一說困擾我的ADC的仿真的問題。仿真的時候,發現,當輸入信號為-110dBm的時候,經過ADC采樣后,計算的頻譜,信號還是能看出來,但是電平總是不對,而且感覺受多種因素影響,搞的我很郁悶。

但是,寫著文章,順便梳理思路的時候,好像找著其中的原因了。

心情一下子又變好了。哈哈。

審核編輯:湯梓紅
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原文標題:遇到一個是困擾又不是困擾的問題--關于ADC的

文章出處:【微信號:加油射頻工程師,微信公眾號:加油射頻工程師】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。

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