ADI公司设计工具：ADISimADC性能指标

在本例中，采样速率设置为250 MSPS，模拟输入频率为185.1 MHz，模拟输入电平设置为–1.0 dBFS。模拟器返回了几个关键的ADC性能指标。这些指标包括 SNR、SFDR、SINAD、THD、ENOB、最差其他和本底噪声。让我们快速浏览一下其中的每一个。我采用了最常用的性能指标，并在下面的图 2 中对其进行了说明。我将描述这些以及模拟器给出的其他参数，但由于这些参数通常是，我想以图形方式特别指出它们。我还标记了下面描述的过程增益。

图2

ADISimADC – 仿真器的重要链接

SNR（信噪比）– 此参数给出 RMS（均方根）输入信号幅度与 ADC 的量化本底噪声之间的可用范围量。N位ADC的理论信噪比可通过以下公式得出：信噪比= 6.02N + 1.76 dB。对于 14 位转换器，该值为 86.04 dB。在高速ADC中，由于ADC的非线性和噪声，这通常无法实现。仿真器报告AD69-83的信噪比为9643.250 dB。将其转换为dBFS，SNR为70.83 dBFS，与数据手册中的典型值70.6 dBFS相当。

SFDR（无杂散动态范围） ——这只是可用输入信号幅度与ADC输出频谱中最大杂散音之间的可用范围量。这种杂散可以是谐波，也可以是其他杂散音。

SINAD（信噪比和失真比） – 这是 RMS 输入信号幅度与所有其他频谱分量的 RSS（和方根）的平均值之比，包括输出频谱中的谐波和杂散音，不包括直流的任何信号成分。通常，前几次谐波（最多5千） 占主导地位，以便可以忽略高阶谐波。对于具有低噪声、低谐波和低杂散成分的ADC，SINAD将接近SNR。

THD（总谐波失真） – 这是输入基波音的RMS值与所有谐波的RSS平均值之比。与SINAD一样，前五个谐波通常占主导地位，并且是最重要的。

ENOB（有效位数） – ADC的ENOB通常是通过使用ADC理论SNR的关系转换SINAD来找到的。该参数可以了解转换器有多少“真实”位可用。对于14位转换器，理论SNR为86.04 dB，但从AD9643示例中可以看出，SNR实际上是69.83 dB。为了近似 ENOB，我们在以下等式中使用 SINAD：ENOB = （SINAD – 1.76）/6.02。对于本例中的AD9643，ENOB = （69.63 – 1.76）/6.02 = 11.4位（略高于仿真器返回值，因为仿真器考虑了更多因素，这超出了本博客的范围）。

最差其他 – 这只是ADC输出频谱中除报告谐波之外最差的杂散音。在此示例中，这可能是 6千或高次谐波或与输入基波音无关的其他杂散音（在上面显示的模拟中，最差的其他音色足够低，以至于没有报告）。

过程增益 – 由FFT的深度定义。对于深度为M的FFT，过程增益由下式给出：过程增益= 10×log（M/2）。对于32k FFT，过程增益为10×log（32768/2） = 42.14 dB。

本底噪声 – ADC的本底噪声是通过对SNR和过程增益求和得出的。在本例中，AD9643的SNR为70.83 dBFS，过程增益为42.14（仿真器产生32k FFT）。这会产生112.97 dB的本底噪声。

审核编辑：郭婷