交错杂散: 增益不匹配

2014-05-27 18:07:35来源: ADI

交错ADC得到了越来越多的工程师的广泛关注。目前仍有诸多问题聚焦于ADC失配的校准方法。 在深入探讨任何可能的校准方法之前,工程师需要了解都有哪些不匹配

对于失调不匹配,没有必要施加一个输入信号以便查看输出频谱中的相关杂散。 失调不匹配表现为输出频谱中的杂散不外乎是各ADC的静态直流失调的结果。 在两个ADC之间切换会产生一个fS/2的信号音(对两个ADC而言)。

现在,来深入了解一下交错ADC之间的增益不匹配。 下图显示了两个交错ADC之间的增益不匹配。 这种情况下,必须向这两个ADC施加一个信号。 如果不存在信号,也就无法测量增益不匹配,因而无法了解增益不匹配。 与失调不匹配产生的杂散不同,增益不匹配产生的杂散具有一个频率成分。 增益不匹配在输出频谱中产生一个与输入频率和采样速率相关的杂散,出现在fS/2±fin处。

降低增益不匹配所引起杂散的一种方法与针对失调不匹配的方法相似。 一个ADC的增益用作基准,另一个ADC的增益设置为尽可能接近的值。 两个增益值的匹配度越高,则输出频谱中的杂散越小。

 
    增益不匹配

说到这里,大家可能会心生疑问: 如何校准增益不匹配? 有多种方法可以了解增益不匹配。 一种方法是产生一个用于校准的信号(例如在系统中或芯片上),从而观察并补偿增益不匹配。 用这种方法执行校准时,很可能要求系统停机。

另一种方法是使用正常工作中的输入信号进行校准。 这个方法相对比较实用,因为不必关闭系统,但不利的一面是,它需要更复杂的算法和补偿电路设计。 补偿方法必须足够灵活,以便适应各种可能的输入条件。 此外,校准的响应时间会在一定时间内限制系统性能。

现在,在了解了交错ADC会遇到失调和增益不匹配之后, 可以看到,交错ADC时,必须在两个位置观察ADC失配所产生的杂散。 知道这两种不匹配之后,任务已经完成了一半。

交错ADC时,还有两种不匹配需要考虑: 时序和带宽不匹配。 随着讨论的进行,会看到这两种不匹配是如何使复杂度进一步提高的。交错的好处不是凭空得来的。 工程师必须慎重考虑多种不匹配。

此外,还要考虑到ADC的模拟输入带宽。 为了利用交错带来的所有额外奈奎斯特带宽,输入带宽必须够用。 但在到达终点之前,我们还有很长的路要走。

关键字:增益  不匹配

编辑:冀凯 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/mndz/2014/0527/article_26104.html
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