AD转换设计经验：信号调理、噪声控制与同步策略

本文档主要讨论了在数据转换/信号处理中AD（模拟到数字）转换设计的一些关键经验和注意事项。首先，信号调理是AD转换前的重要环节，目标是确保信号调理产生的噪声和误差不超过ADC的一个LSB（最小可分辨单位）。选择运放时，应考虑其噪声性能和放大能力，以满足这个基本要求。 多路模数转换器同步问题是一个挑战，设计者需参考高速ADC的数据手册，了解多片同步的方法，如相位锁定环（PLL）或锁相环路（PLL）技术来确保各路信号在转换过程中的时间同步。 挑选ADC时，信噪比（SNR）或信纳比（SINAD）是重要的参数。SINAD通常等于有效位数乘以6.02再加上1.76，这个公式可以帮助评估ADC的内部噪声水平是否满足应用需求。为了获得最佳性能，可能还需要对流水线结构ADC进行校准，包括offset（零点偏移）和gain error（增益误差），通过简单的外接电压源测量并计算校准系数。 布局布线对ADC的性能也有很大影响。由于ADC和DAC是模拟与数字信号交互的关键部分，特别需要注意模拟地和数字地的分离和连接，特别是在处理高采样率时，可能需要共享一块地，而对于低采样率则推荐分开处理。评估板的Layout图可以作为参考。 模数转换器的精度不仅取决于转换器本身的性能，还受到噪声、温度影响以及周围电路环境的影响。因此，全面理解这些因素并采取适当的措施是成功设计AD转换系统的关键。 这篇文章提供了实用的建议，涵盖了信号调理、同步问题、噪声评估、校准方法以及布线策略，对于从事AD转换设计的工程师来说，具有很高的参考价值。通过遵循这些指导原则，设计师可以有效地提高AD转换系统的整体性能和可靠性。