設(shè)置信號發(fā)生器在特定功率下輸出CW音，根據(jù)我的數(shù)學(xué)方程，ADC會產(chǎn)生–1 dBFS信號。不過，我看到了–15 dBFS信號！誰消耗了我所有的dB？

很多時候，ADC（模數(shù)轉(zhuǎn)換器）在–1 dBFS時具有額定性能。一些數(shù)據(jù)手冊給出的失真比滿量程低0.5 dB。無論是比滿量程低1 dB或0.5 dB，如果在滿量程(0 dBFS)下運行ADC輸入，這樣做可防止信號發(fā)生削波。臺式RF信號發(fā)生器通常以dBm為單位輸出信號。為了在1.7 V p-p滿量程ADC范圍內(nèi)實現(xiàn)–1 dBFS，信號電平僅需7.6 dBm（基于50 Ω基準阻抗）。不過，這樣做時，ADC的單音FFT輸出顯示為–6.7 dBFS。是什么消耗了所有的dB？

答案顯而易見，即ADC部件。就是ADC的前端網(wǎng)絡(luò)。讓我們進一步看看用于ADCAD9680 的默認前端網(wǎng)絡(luò)。

圖1.用于AD9680評估板的默認前端網(wǎng)絡(luò)。

將單端轉(zhuǎn)換為差分模式可通過寬帶巴倫BAL-0006SMG實現(xiàn)。簡單看下BAL-0006SMG數(shù)據(jù)手冊，顯示它具有6 dB插入損耗。繼巴倫之后的匹配網(wǎng)絡(luò)（Rs和RSH）添加了另一個6 dB。該匹配網(wǎng)絡(luò)需要提供寬帶匹配至巴倫輸出。ADC (RkB)前方的串聯(lián)電阻呈現(xiàn)少量插入損耗。該電阻通過降低ADC采樣級到保持級的反沖來提高第三次諧波性能。

因此，讓我們克服相關(guān)ADC難題以了解信號發(fā)生器獲得–1 dBFS ADC信號時所需功率。50 Ω基準電阻用于以下數(shù)學(xué)方程。對于1.7 V p-p的默認滿量程電平，–1 dBFS信號為1.515 V p-p。由于10 Ω電阻損耗相當(dāng)小，我們可以假設(shè)該損耗電壓為端接網(wǎng)絡(luò)電壓。巴倫端接具有6 dB損耗，因此巴倫的每一側(cè)擺幅約為1.515 V的兩倍。這導(dǎo)致單端輸入約為3.03 V p-p。因此，信號發(fā)生器須提供對應(yīng)于約3.03 V p-p或14 dBm的信號。請注意，這不包括帶通濾波器或連接器電纜的插入損耗。因此，再次看下圖1，這次我們通過一些注釋得到圖2。

圖2.集成帶通濾波器和信號發(fā)生器的前端網(wǎng)絡(luò)。

再次回到我們的問題上，如果ADC前方的信號發(fā)生器旁邊沒有任何干擾，則獲得-1 dBFS ADC信號所需功率為7.6 dBm的前提是正確的。可能需考慮巴倫。現(xiàn)在有其它因素（寬帶巴倫、匹配網(wǎng)絡(luò)、反沖控制等）會影響插入損耗，從而導(dǎo)致在-6.7 dBFS時產(chǎn)生衰減信號。因此，您可以放心的說"我的前端消耗了所有的dB"。如您所見，數(shù)學(xué)方程從不會錯。

參考以下等公式：

其中V_IN是輸入電壓，而V_FS是滿量程電壓

其中V_rms是rms電壓，而V _p-p是峰峰值電壓

其中P_dBm是信號發(fā)生器功率（單位：dBm），V_rms是rms電壓，R是系統(tǒng)阻抗（本例中為50 Ω），P₀是1 mW

作者：Umesh Jayamohan，應(yīng)用工程師，ADI公司