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模數(shù)轉(zhuǎn)換器時鐘優(yōu)化:測試工程觀點

作者： 時間：2011-12-05 來源：網(wǎng)絡(luò) 收藏
有5%通帶（5% LCBP）的帶通LC多極點濾波器，可以極大地改善性能，如圖11b中所示。應(yīng)當注意，抖動性能從800 fs改善為小于300 fs。這對應(yīng)于超過12 dB SNR的改善。

5% LCBP濾波器是易于實現(xiàn)的，但是體積較大并且比較昂貴。替代方案是使用晶體型濾波器。圖12示出了相位噪聲從800 fs改善為小于100 fs。與5% LCBP濾波器12dB SNR的改善相比，又增加了3dB，達到了15dB。

模數(shù)轉(zhuǎn)換器時鐘優(yōu)化:測試工程觀點
圖12. 使用晶體濾波器的800 fs時鐘源的相位噪聲

為了證實將晶體濾波器與噪聲源級聯(lián)的效果，進行一個實驗，使用benchtop脈沖發(fā)生器為16 bit 100 MHz ADC AD9446-100提供時鐘。在未進行濾波的情況下，發(fā)生器呈現(xiàn)出大于4 ps的抖動，導(dǎo)致SNR下降超過30 dB。在使用晶體濾波器的情況下，得到的抖動接近50 fs，改善后的 SNR接近于技術(shù)資料中的SNR典型值。

模數(shù)轉(zhuǎn)換器時鐘優(yōu)化:測試工程觀點
圖13. 晶體濾波器是有幫助的-即使存在噪聲源

晶體濾波器利用其非常窄的通帶區(qū)域（通常小于1%）可以將來自許多源的抖動減少到小于100 fs，但是它們也增加了成本，而其體積也大于有源濾波器。還應(yīng)當注意，晶體濾波器具有5 dBm~10dBm的有限的輸入/輸出范圍。超過該范圍將導(dǎo)致失真，可能使ADC的SFDR下降。最后，某些晶體濾波器可能需要外部元件用于阻抗匹配。濾波器確實可以發(fā)揮作用，但是它們需要額外的元件、嚴格的匹配和額外的成本。

表1中概述了用于改善擺率的分頻器和濾波器解決方案。

表1. 分頻器和濾波器的trade-off概述

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    1. 分頻器
      5% LCBP濾波器
      晶體濾波器
      優(yōu)點
      ?低成本（$5~$20）
      ?低頻下的高擺率
      ?可以改變占空比
      ?時鐘分配芯片=可以獲得更多輸出
      ?對于適當?shù)臅r鐘源，可以實現(xiàn)小于100 fs的抖動
      ?較短的前置時間
      ?較高的最大輸入功率
      ?對于所有時鐘源均可實現(xiàn)超低抖動
      ?非常小（50Ω匹配）
      缺點
      ?最佳情況抖動
      200 fs~250 fs
      ?編碼限制在通帶頻率內(nèi)
      ?占空比限制于50%
      ?比分頻器昂貴（約$300）
      
				
      
					
					
		  			
		  			
					
				
      
			
                
			
							
      
                
			            
                            
              
            
		
		
      
		
      
		
      
		
      
			
        
				
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