宽带dither提升ADC SFDR：理论与实证研究

本文主要探讨了宽带dither技术在改善模数转换器（ADC）性能，特别是无杂散动态范围（SFDR）方面的作用。论文由北京理工大学的靳翔、闫肃等人合作完成，他们研究的焦点集中在流水线ADC（Pipelined Analog-to-Digital Converter）的设计上，这是一种常见的模拟信号数字化转换器架构。 Dither技术作为一种重要的数字信号处理手段，通过引入随机噪声来分散量化误差，从而提升ADC的动态范围和精度。传统的量化过程可能导致信号的非线性失真，这会降低SFDR，即信号中的有用信号与噪声间最大差分的分贝值。通过在流水线ADC中引入宽带大幅度dither信号，能够有效地减小这种微分非线性（DNL）误差，从而提高ADC的整体性能。 论文详细地分析了dither信号如何通过噪声掩蔽效应来减小量化误差，使得ADC在保持高采样速率的同时，能够达到更高的SFDR。据仿真结果显示，采用宽带dither技术后，ADC的SFDR显著提升，从原来的56.35dB提高到了66dB，尽管信噪比（SNR）有所下降，但总的性能优化是明显的，下降幅度仅为1.05dB。 此研究对于微电子学与固体电子学领域具有重要价值，因为它提供了优化现代ADC设计的新思路，特别是在通信系统、信号处理和数据采集应用中，对高精度、低噪声的转换性能有着显著的推动作用。论文的研究成果不仅对理论研究有贡献，也对实际的ADC设计和工程实践具有指导意义，有助于工程师们开发出更高效、更稳定的数字化系统。