??
?初次接觸高速ADC的時候,師傅跟我說一定要讓輸入的采樣時鐘的jitter滿足設計需求,但是我在問您師傅到底是什么樣的需求的時候,師傅說去看DATASHEET,,但是我翻遍了整個DATASHEET,也沒發(fā)現(xiàn)有哪里講對輸入采樣時鐘jitter的要求,經過幾天的資料查找,終于發(fā)現(xiàn)了這里面的問題,,
在我的上一篇文章里面有詳細的jitter的求解問題
為什么要討論這個jitter?到底這個jitter應該多大?
討論之前需要了解一下ENOB
我們都知道ADC有一個衡量性能的參數:分辨率位數,高速ADC一般都是12位以上的,,可以說一個ADC的最小分辨率和這個分辨率位數有很大的關系,,但是我們知道ADC肯定會有一個噪聲問題的,,假設ADC的噪聲比你輸入信號的最小分辨率還小,,那么你這個分辨率位數的最后幾位就有可能沒有意義了,,所以ADC還有一個參數ENOB,,有效位數。比如說一個12位的ADC,他的有效位數是11,那么你采樣得到的信號12位紅最后一位根本沒用,因為他和噪聲是一個數量級,你測出來也沒用,,不知道他到底是有用信號還是噪聲。所以真正對ADC有意義的參數是ENOB
有趣的是ADC的ENOB并不是一個定值,因為他和ADC的噪聲有關,對于同一款ADC,如果噪聲大了,那么他的ENOB就小了,噪聲小了,ENOB就大了
我們可以去翻看不同ADC的DATASHEET,會發(fā)現(xiàn)里面有一個ENOB,,假如我們需要一個ENOB是12位的(你的設計到底需要多少位ENOB和你的軟件數據處理有關也月硬件設計有關,可以參看我前一篇文章,有講解硬件上的要求),你翻看了一款14位的ADC,發(fā)現(xiàn)ENOB是12.5,大于12,你可能很開心,覺得能滿足,但是不然。DATASHEET上給出的ENOB是該芯片最大ENOB,,因為你的設計,你可能達不到這么高。
都有哪一些參數影響ENOB
ENOB是與信噪比密切相關的一個參數,基本上SNR=6.02ENOB+1.72,粗略公式,詳細看前一篇文章,所以信噪比越大,ENOB越大,,其實還挺容易理解,因為信噪比越大,說明噪聲越小,當然信號的ENOB越大,
SNR和誰有關?
ADC的SNR分為三部分:量化噪聲,熱噪聲,抖動噪聲
量化噪聲:ADC固有的噪聲,定值,沒啥好說
熱噪聲:與ADC本身的工藝制作有關,基本上算是個定值,
抖動噪聲:分為兩部分,一部分是時鐘抖動,一部分是孔徑抖動??讖蕉秳觠itter,每一款ADC中都會給出詳細的參數的,我們知道ADC采集數據需要經過采樣保持兩個過程,ADC中的采樣也是需要花一些時間的,并不是每次我們讓他采樣的時候,他得會立刻采樣,總有一個相應時間,所以造成了每次采樣的點都有一個微小的抖動jitter。這是ADC的工藝原因。。時鐘抖動jitter和孔徑抖動jitter都會造成采樣點的漂移,,造成每一次的采樣點都有一個小偏差,然而我們在做軟件處理的時候,我們會吧這些數據當成理想采集出來的處理,所以這就引入了誤差。。就帶來了噪聲。
第一幅圖是jitter、fin(被采樣信號頻率)、SNR之間的關系,紅色代表SNR_jitter,綠色代表SNR_ADC,從上往下是不同fin對應的SNR,頻率是從上依次1MHz,到501MHZ,步長50MHz。
第二幅圖是jitter、fin、ENOB之間的關系,從上往下是不同fin對應的SNR,頻率是從上依次1MHz,到501MHZ,步長50MHz。
從圖中可以看出:fin越高,信噪比越小,ENOB越?。籮itter越大,信噪比越小,ENOB越小。
對于低速信號采集的時候,其實大可不必關心jitter,因為這時候的噪聲主要由熱噪聲引起的,即便時鐘jitter達到上千fs影響也不大;但是當采集信號頻率達到100MHz以上的時候,就需要非常小心,這時候可能對時鐘jitter的要求就要小于幾百fs,甚至更低。
被采集的信號頻率越高越需要注意jitter





