在課程里,我說,基于ADC的噪聲系數,我的看法是這樣的:
(1) 手冊里的ADC的SNR是基于fs/2里面的總噪聲的,因為在數字信號處理的過程中,一般會有數字濾波器,所以輸出信噪比會有處理增益,即信噪比會提高10*log(fs/2/BW)。但是這個輸出信噪比的提高,并不意味著ADC的噪聲系數也會變小,這是因為計算輸入信噪比時,帶寬也應該用BW來計算,而不是fs/2了。所以噪聲系數還是維持原值。
(2) 因為輸出信噪比SNR,如果以dBFS為單位的話,隨著信號的幅度的減小,值基本是保持不變的,當然如果以dBc為單位的話,是變小的。不過,如果以dBFS為單位的時候不變的話,那就說明在輸入信號幅度減小時,NSD是沒有變化的。所以前級的增益的大小,只要能把ADC的噪聲抑制住,就行了,不需要一定要把前端增益設置的很高,把進入ADC的輸入推到接近滿量程的地方。
關于第二點,是因為目前我的理解上是這樣的,而且我確實基于這樣的原則設計過產品,所以給大家表達這樣的看法。
不過,這個觀點,在群里引起了大家的激烈討論,知識總是越辯,理解的越真切。
“接近滿量程的地方,ADC的性能是最好的吧”
“我們基帶一般是調滿量程”
“我還是覺得信號變小了,信噪比會惡化”
“噪底沒有變化,信號小了,信噪比不久是相當于變化嗎?”
“我看到過我們ADC采集過來的信號,功率小了,正弦波波形不好”
......
首先,噪底是不變的,這個大家都是同意的,大家不同意的是:
(1)SNR是變小了
(2)輸入信號的幅度,一般都是調到滿量程附近。
關于第一點,我覺得,大家其實是觀點是一致的,就是SNR(dB)變小了,但是SNR(dBFS)是不變的,NSD是不變的(這點在官方模擬軟件中也是如此)。
關于第二點,大家的意見有分歧。
然后我下課后,又想了想,不知道這樣講,大家會不會同意我的觀點。
首先,當前級增益大到一定程度時,再增大,對級聯的噪聲系數,就沒有影響了。所以,假定ADC前端的噪聲系數是一個固定值。關于這點,應該沒有異議。
那么則SNRout=SNRin/NF,也就是說,在輸入到ADC的信號的信噪比其實是不變的,與鏈路的增益無關(鏈路增益已經能抑制后級的噪聲系數的前提下)。關于這點,應該也沒有異議。
輸入到ADC的噪聲Nout=Nin*NF*G,信號大小Sout=Sin*G,這是和官網上模擬的區別,官網上模擬的輸入噪聲是熱噪聲,但是實際情況下,ADC的輸入噪聲是熱噪聲經過放大且疊加了鏈路噪聲的。也就是說,當調節信號幅度到ADC的滿量程附近時,其實前端的噪聲也是被相應的抬高了,但是,我們在模擬ADC性能,調節信號的大小時,輸入噪聲始終為熱噪聲。
所以,只要增益設置合適,保證ADC的本身噪聲比前級輸入的噪聲低個16dB以上,即基本不影響其輸入的信噪比,基帶就能正常解調。而ADC的噪聲譜密度,是基本不隨輸入信號大小的變化而變化的。
講了這么多,好像還是很繞哈!
審核編輯:劉清
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原文標題:關于ADC的噪聲系數,我是不是講錯了
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