关于ADC的噪声系数问题

(1)之所以说，是困扰又不是困扰，是因为，虽然在理论上感觉很纠结，但是实际情况下，想解决到不是个问题，增益多给几个dB就可以了。

这个问题，是与ADC的噪声系数相关的。

(2) 与几个做数字算法的号友讨论过，大家在做AGC的时候，普遍都是把模拟中频输出调整到ADC的满幅度附近，当然，再给峰均比等留点余量。

如果基带算法是这种做法的话，那射频这边肯定是要做相应的配合，比如就是把链路增益调高，把输出能够到达那个状态。

但是，阅读ADI和TI的参考文档的话，会发现一种不同的思路[1][2]。

这个思路，就是根据ADC的SNR得出ADC的噪声系数，然后根据噪声系数来计算ADC前端的链路。

(3)在文献[1]中，也有类似的思路。

那如果按照这种思路，来设置RF前端的增益的话，很显然，在灵敏度输入下，模拟输出是不会达到ADC的满幅附近的。

所以，我感觉应该是不同的配合方法吧，射频设计需要和数字算法匹配。

(4)课程中，我是基于文献中的思路的，因为我觉得，这样做的话，有几点好处是显而易见的。

一，就是增益小，那对射频设计来说，肯定要简单不少的，而且非线性指标还会好一点

二，因为增益小，理论上AGC算法是可以简化的。假设，只考虑有用信号的情况下，如果按照输出要到ADC满幅附近的话，可能AGC要一直控；但是如果基于NF系数来设计前端增益的话，只要ADC没压缩，可能AGC都不需要起控。

如果有号友，做的AGC是以此思想的话，欢迎留言讨论一下哈。

(5)但是，文献[1][2]在讲ADC的噪声系数的时候，没有讲过ADC的最小输入电平。

如果从直观上来看的话，假设12bit的ADC，如果满幅输入是1.75Vpp的话，那么LSB=1.75V/2^12=0.00042724609375 Vpp，那对应的为-63.4dBm。那如果我的灵敏度是-110dBm，经过-110+35=-75dBm，那这个时候ADC是不是就采不到数据了呢？

其实，以前我都还没有想过这个问题，直到在ADS里面探索ADC的仿真时，发现在某种设置下，code不变了，然后我才想起这个问题。

(6)首先，从ADC的手册上的测试数据来看，应该不是的。

首先，SFDR=-90dBFS，约-82dBm的时候，还是有数值；再者，如果延伸一下SNR的曲线，发现在AIN=-82dBm的时候，SNR大概微-20dBc，那我们实际使用的时候，是有处理增益的，比如这边fs=170MSPS，那如果带宽只有170K的话，那其实是有30dB的处理增益，所以整体SNR可以为10dB左右。

(7)不过，我还是想不明白这个问题。我找了好久的文档，也没找到相关的问题的答案，于是我就寻思着，看来只能找人问了。

但是问谁呢？

突然想起，在公众号“射频驿站”中，也看过用ADC的噪声系数这个概念的。一看文，就觉得应该是有过深入思考的。

现在改名，叫“攻城狮的救赎”。       

很久以前就互加过好友，于是就发了一个消息过去。

 

首先，号主一下子就get到我的疑惑点；接着，给了我很详细的解答。

but，我当下没有听懂。

直到晚上的时候，我脑子里的神经元好像突然链接上了，能理解了。

 

(8)写文章的时候，我理解感觉又深入点了，虽然有可能是个显而易见的概念，但是原先我是没有这样考虑过的。

就是，虽然信号的幅度不达标，但是因为有噪声的存在，所以总幅度还是达到ADC的最小输入的。

本来写这篇文章，是想说一说困扰我的ADC的仿真的问题。仿真的时候，发现，当输入信号为-110dBm的时候，经过ADC采样后，计算的频谱，信号还是能看出来，但是电平总是不对，而且感觉受多种因素影响，搞的我很郁闷。

但是，写着文章，顺便梳理思路的时候，好像找着其中的原因了。

心情一下子又变好了。哈哈。

 

　　审核编辑：汤梓红