文档介绍：------------------------------------------------------------------------------------------------ ——————————————————————————————————————时域时钟抖动分析(一) 时域时钟抖动分析(一) 新型的高速 ADC 都具备高模拟输入带宽(约为最大采样频率的 3到6倍), 因此它们可以用于许多欠采样应用中。 ADC 设计的最新进展极大地扩展了可用输入范围, 这样系统设计人员便可以去掉至少一个中间频率级, 从而降低成本和功耗。在欠采样接收机设计中必须要特别注意采样时钟, 因为在一些高输入频率下时钟抖动会成为限制信噪比(SNR) 的主要原因。本系列文章共有三部分, “ 第1 部分” 重点介绍如何准确地估算某个时钟源的抖动, 以及如何将其与 ADC 的孔径抖动组合。在“ 第2 部分” 中, 该组合抖动将用于计算 ADC 的 SRN , 然后将其与实际测量结果对比。“ 第3 部分” 将介绍如何通过改善 ADC 的孔径抖动来进一步增加 ADC 的 SNR , 并会重点介绍时钟信号转换速率的优化。采样过程回顾根据 Nyquist-Shannon 采样定理, 如果以至少两倍于其最大频率的速率来对原始输入信号采样, 则其可以得到完全重建。假设以 100 MSPS 的速率对高达 10MHz 的输入信号采样,则不管该信号是位于 1到 10MHz 的基带( 首个 Nyquist 区域), 还是在 100 到 110MHz 的更高 Nyquist 区域内欠采样, 都没关系( 请参见图 1)。在更高( 第二个、第三个等) Nyquist 区域中采样,一般被称作欠采样或次采样。------------------------------------------------------------------------------------------------ ——————————————————————————————————————然而,在 ADC 前面要求使用抗混叠过滤,以对理想 Nyquist 区域采样,同时避免重建原始信号过程中产生干扰。图1 100MSPS 采样的两个输入信号显示了混叠带来的相同采样点时域抖动仔细观察某个采样点, 可以看到计时不准( 时钟抖动或时钟相位噪声) 是如何形成振幅变化的。由于高 Nyquist 区域( 例如, f1= 10 MHz 到 f2= 110 MHz )欠采样带来输入频率的增加,固定数量的时钟抖动自理想采样点产生更大数量的振幅偏差( 噪声)。另外,图2 表明时钟信号自身转换速率对采样时间的变化产生了影响。转换速率决定了时钟信号通过零交叉点的快慢。换句话说, 转换速率直接影响 ADC 中时钟电路的触发阈值。图2 时钟抖动形成更多快速输入信号振幅误差如果 ADC 的内部时钟缓冲器上存在固定数量的热噪声,则转换速率也转换为计时不准, 从而降低了 ADC 的固有窗口抖动。, 窗口抖动与时钟抖动( 相位噪声) 没有一点关系, 但是这两种抖动分量在采样时间组合在一起。图 3 还表明窗口抖动随转换速率降低