浅谈ADC过采样提高信噪比

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QA&

问:浅谈ADC过采样提高信噪比

一般来说,我们可以提高ADC采样位数来提高ADC的信噪比,但是往往意味着ADC的成本可能也会更高。有没有不提高位数,同样优化信噪比的方法呢?有的,那就是过采样。

如果ADC的噪声仅考虑量化噪声。把Sine波形放到频域里看,我们会得到下图。

转换器

图1:Sine波幅频相应曲线(图片来源:TI)

关于什么是量化噪声,可以看下面这篇帖子:浅谈数模转换器(ADC)量化噪声与信噪比。

我们把上图进一步简化。下图红色箭头表示主信号的幅值,灰色代表噪声幅值,平均分布在DC到fs/2之间。(fs为采样频率)

转换器

图2:过采样提高信噪比

如上图,如果我们将采样率提高K倍,噪声能量不变,并且平均分布在更宽范围,从而噪声的幅值降低。原始信号没变,但是噪声幅值减少,也就是信噪比提高了。

提高采样率之后的信噪比公式:

SNR=6.02N+1.76dB+10log(OSR)

其中,过采样速率OSR=Fs/(2╳BW),BW为带宽。

注意:此公式仅适用于只存在量化噪声的理想ADC。因此,提高采样率有助于提高信噪比。

对于ADC采样率,我们可以在Digi-Key模数转换器(ADC)筛选项中筛选:

转换器

图3:在Digi-Key网站通过采用率筛选ADC

原文标题:ADC过采样:这种提高ADC信噪比的巧妙方法,你用过吗?

文章出处:【微信公众号:得捷电子DigiKey】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

审核编辑:汤梓红

 

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