Элементная база цифровых радиоприемных устройств

11. Элементная база цифровых радиоприемных устройств

Аналого-цифровые преобразователи цифровых  радиоприемных устройств

Характеристики АЦП:

        - интегральная нелинейность – отклонение передаточной функции от опорной линии, измеренное в долях LSB с использованием наилучшей спрямленной линии, определенной подбором кривой по критерию минимума среднего квадрата,

        - дифференциальная нелинейность – отклонение любого выходного кода от идеального в единицах LSB,

        - малосигнальная аналоговая полоса частот – частота аналогового входного сигнала, на которой спектральная плотность мощности основной частоты, определенная методом БПФ анализа, уменьшается на 3 дБ,

        - задержка апертуры – задержка между сигналами ENCODE и  и моментом времени, в который берется отсчет входного сигнала,

        - неопределенность апертуры (джиттер) – изменение задержки апертуры от отсчета к отсчету,

        - суммарный коэффициент гармоник (Total Harmonic Distortion - THD) - отношение эффективного напряжения сигнала к эффективному значению суммы гармоник; выражается в dBc,

        - наихудший коэффициент гармоник – отношение эффективного напряжения сигнала к эффективному значению наихудшей гармонической компоненты; выражается в dBc,

        - отношение сигнал-шум (Signal-to-Noise Ratio - SNR) – отношение эффективного напряжение сигнала (установленному на 1 дБ ниже полного масштаба) к эффективному значению суммы всех других спектральных составляющих, без первых наибольших 5 гармоник и постоянной составляющей,

        - сумма шума и гармоник (Signal-to-Noise And Distortion - SINAD) – отношение эффективного напряжения сигнала (установленного на 1 дБ ниже полного масштаба) к эффективному значению суммы других спектральных компонент, включая гармоники, но без постоянной составляющей,

        - эффективное число разрядов (Effective Number Of Bits - ENOB) – число разрядов идеального АЦП, дающее значение шума, равное шуму реального АЦП,

        - свободный динамический диапазон (Spurious-Free Dynamic Range - SFDR) – отношение эффективного напряжения сигнала к эффективному значению максимальных фиктивных спектральных компонент. Максимальные фиктивные спектральные компоненты могут быть или не быть гармоническими. Этот параметр может быть выражен в dBc (то есть уменьшается с уменьшением уровня сигнала)  или в dBFS (всегда остается меньше, чем  полный масштаб преобразования),

        - цикл режима длительности импульса кодирования – наибольшая длительность импульса есть минимальное значение времени, за которое импульс ENCODE  должен оставаться в состоянии «1», чтобы достигнуть скоростной характеристики. Наименьшая длительность импульса есть минимальное время ENCODE , за которое импульс должен оставаться в состоянии низкого уровня. При заданной скорости отсчетов эти параметры определяются длительностью цикла режима Encode,

        - минимальная скорость преобразования – скорость кодирования, при которой ОСШ на наименьшей частоте аналогового сигнала уменьшается не более, чем на 3 дБ по сравнению с гарантированным пределом,

        - максимальная скорость преобразования – скорость кодирования, на которой осуществляется тестирование параметров,

        - задержка распространения выходного сигнала – задержка между дифференциальным пересечением ENCODE и и временем, когда все биты выходных данных установится в пределах логических уровней,

        - подавление источника питания – отношение изменений входного компенсирующего напряжения к изменению напряжения питания,

        - подавление двухсигнальных  интермодуляционных искажений – отношение эффективного напряжение любого входного тонального сигнала к эффективному значению наихудшей интермодуляционной составляющей третьего порядка; выражается в дБ,

        - двухтональная SFDR – отношение эффективного значения любого входного тонального сигнала к эффективному значению максимальных фиктивных компонент. Максимальные фиктивные компоненты могут быть или не быть продуктом интермодуляции. Этот параметр может быть выражен в dBc (то есть уменьшается с уменьшением уровня сигнала)  или в dBFS (всегда остается меньше, чем  полный масштаб преобразования).

        Аналого-цифрового преобразователь AD6640

-  двухэтапная поддиапазонная архитектура

- дифференциальный аналоговый вход  и , опорное напряжение 2,4 В, размах ±0,5

- противофазный аналоговый сигнал имеет размах 2 В (амплитуда 1 В)

Схема входной цепи

        Управление дискретизацией  в AD6640.

       

       

- дифференциальное управление дискретизацией, выше помехоустойчивость на 1..3 дБ

- синусоидальный тактовый сигнал, =11 кОм

Управление аналоговым входом AD6640

- необходимо смещение 2,4 В

- сопротивление дифференциального входа 900 Ом

- мощность входного сигнала

- согласование источника сигнала с входом АЦП:

коэффициент трансформации

                        снижение входного сопротивления АЦП (например, 260 Ом, 1:2)

сопротивление внешнего резистора =300 Ом,  =225 Ом

использование согласующего контура =100²/50=200 Ом

совместное использование контура и трансформатора