ADC的SNR指标 ADC的工作过程介绍

以前的文章有讲过有讲到，ADC的工作过程，可以看成采样和量化两个步骤。

而我们在设计过程中的一些操作，已经ADC的SNR指标，是与这两个步骤的原理密切相关的。

(1) 采样和抗混叠滤波器的关系

为了简单起见，还是假设采样是理想采样，采样过程如下图所示。

看看黄色区域和蓝色区域的频谱，你会发现，蓝色区域的频谱是黄色区域的频谱在N*fs上复制的结果。

上面的图，是基于fmax

但是如果fmax>fs/2呢？你就会发现这样子的结果，如下图右所示，采样后的频谱，在-fs/2~fs/2处，有的地方，与复制后的频谱混叠了，就是绿色部分打斜线的地方。

或者说，在其他频率处，有干扰信号，比如说，正好出现在fs-fmax~fs+fmax处，如下图所示，这个时候，干扰信号频谱搬移后，正好落入有用信号带内。这个和接收机中的镜像干扰很类似。

因此，在进行ADC设计的时候，抗混叠滤波器是不能少的，我们需要借助于抗混叠滤波器，把输入至ADC的信号的带宽控制在一定的范围内，防止发生上面所表现出来的混叠现象。

(2) 采样与频率规划

由于采样定理自身固有的产生混叠的可能性，在对ADC采样率进行选择的时候，也需要进行频率规划。

这个和超外差接收机的中频频率规划也类似，超外差接收机频率规划的核心，是防止大的干扰信号与混频器产生的高阶杂散落入中频带内，影响本来就很小的中频信号。

ADC的频率规划，是防止大的干扰信号产生的谐波的混叠分量落入有用信号带内，影响本来就很小的有用信号。

这个TI和ADI的网站上，都有提供相应的频率规划方法。

(3) 量化与ADC的SNR

在对前端链路的增益进行估算的时候，是基于ADC的SNR指标。具体计算方法的链接见文末[2]。

而ADC的SNR指标，则与采样后的量化操作有关。

我们熟悉的ADC的理想SNR的估算公式，SNR(dB)=6.02*N+1.76，即是基于量化产生的误差计算得到的，具体推导如下图所示[3]。

 

审核编辑：刘清