通過(guò)數(shù)學(xué)計(jì)算了解交錯(cuò)ADC的雜散

時(shí)間交錯(cuò)ADC時(shí)存在的許多不匹配現(xiàn)象。在這些不匹配顯像中有一個(gè)更為明顯的問(wèn)題：這些不匹配所產(chǎn)生的雜散有多大? 現(xiàn)在，在知道了各種不匹配會(huì)引起交錯(cuò)雜散，并且知道雜散在哪里的情況下，工程師該如何知道雜散有多大呢?

首先，先從失調(diào)不匹配雜散開(kāi)始。 兩個(gè)ADC之間的失調(diào)不匹配會(huì)在fs/2處產(chǎn)生雜散。 如何知道該雜散有多大呢? 請(qǐng)看看下面的公式1，其中OffsetMismatch表示碼數(shù)。

公式1

現(xiàn)在，考慮一個(gè)雙通道器件的兩個(gè)14位ADC之間的典型失調(diào)不匹配。 通常，其標(biāo)稱值約為滿量程的0.5%。 這意味著，碼數(shù)為214的0.5%，即81.92個(gè)碼。 將該值代入公式1，得到下式：

這是一個(gè)很有意思的結(jié)果! 滿量程0.5%的誤差看起來(lái)不算什么，但它產(chǎn)生的失調(diào)雜散卻相當(dāng)大。 當(dāng)今的多數(shù)高速ADC應(yīng)用無(wú)法容忍此類雜散。 交錯(cuò)ADC的無(wú)雜散動(dòng)態(tài)范圍(SFDR)規(guī)格將以它為主。 多數(shù)應(yīng)用要求至少70dBc的SFDR，這意味著雜散過(guò)高。 現(xiàn)在看看為了達(dá)到或超過(guò)70dBc (-71dBFS)水平，雜散應(yīng)當(dāng)是多少。 圖1給出了失調(diào)雜散水平與失調(diào)不匹配(單位為滿量程的百分比)的關(guān)系圖。

圖1 . Offset Spur vs. Offset Mismatch (Interleaved 14-bit ADCs)

通過(guò)此圖可以看出， 對(duì)于14位轉(zhuǎn)換器，為了滿足70dBc (-71dBFS)的典型雜散要求，失調(diào)不匹配必須小于滿量程的0.025%。 由此可以了解，失調(diào)匹配必須達(dá)到多么高的精度。 這是非常小的值! 失調(diào)必須非常嚴(yán)格地匹配才行。