ADC时钟输入考虑的因素详讲 - FPGA/ASIC技术 -

当ADC时钟输入时，都需要考虑哪些因素呢？如何做才能使ADC充分发挥芯片的性能呢？让ADI公司数字视频处理部高级工程师Ian Beavers告诉你吧！

为了充分发挥芯片的性能，应利用一个差分信号驱动ADC的采样时钟输入端（CLK+和CLK−）。 通常，应使用变压器或电容将该信号交流耦合到CLK+引脚和CLK−引脚内。这两个引脚有内部偏置，无需其它偏置。

高速、高分辨率ADC对时钟输入信号的质量非常敏感。为使高速ADC实现出色的信噪比（SNR），必须根据所需的输入频率认真考虑均方根（rms）时钟抖动。 rms时钟抖动可能会限制SNR，哪怕性能最佳的ADC也不例外，输入频率较高时情况会更加严重。 在给定的输入频率（fA）下，仅由孔径抖动（tJ）造成的SNR下降计算公式如下：

SNR = 20 &TImes; log10 （2 &TImes; π &TImes; fA &TImes; tJ）

公式中，均方根孔径抖动表示所有抖动源（包括时钟输入信号、模拟输入信号和ADC孔径抖动）的均方根。 中频欠采样应用对抖动尤其敏感，如下图所示。 均方根时钟抖动相同时，若ADC的模拟输入频率提高到三倍，SNR会降低10dB。

图中显示了不同均方根时钟抖动条件下受限于SNR的性能与输入频率的关系。 可注意到，随着输入频率提高，为了实现与较低输入频率下相同的SNR限值，需要降低均方根时钟抖动。 例如，均方根时钟抖动为200fs时，ADC在250MHz时的SNR性能限值为70dB，但1GHz输入信号要实现相同性能，均方根时钟抖动必须为50fs或更低。

理想信噪比与模拟输入频率和抖动的关系

当孔径抖动可能影响ADC的动态范围时，应将时钟输入信号视为模拟信号。 为避免在时钟信号内混入数字噪声，时钟驱动器电源应与ADC输出驱动器电源分离。 如果时钟信号来自其它类型的时钟源（通过门控、分频或其它方法），则应在最后对原始时钟进行重定时。

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