很多人看大厂招聘的时候都看到过一个岗位:中射频工程师。
以前工作职责的划分是ADC前归射频,ADC后归基带,后来很多公司发现射频工程师不懂ADC,基带工程师不懂指标,这块中空区域导致系统性能变差。然后中射频工程师这个岗位就横空出世了。
其实按照严格意义划分,这个岗位的职责应该是射频工程师的,ADC模拟数字化,还是信噪比那一套,但是射频工程师很多都忙着“画圆”,没时间顾及到这块阵地。
集成化越来越高的今天,射频工程师已经不能再退了,丢了就回不来了。
本文来揭开ADC的面纱,看看到底是何方妖怪。
上网一搜,ADC有以下两大特性,静态和动态
一、静态特性
1、失调误差(offset error)
2、增益误差(gain error)
3、微分非线性(DNL)
4、积分非线性(INL)
二、动态特性
1、信噪比(SNR)
2、总谐波失真(THD)
3、信噪失真比(SNDR or SINAD)
4、无杂散动态范围(SFDR)
5、有效位数(ENOB)
先说静态特性
静态特性就是模拟数字化,由于模拟量是无限的,数字量是有限的,所以模拟数字化并不能完全表现模拟特性,会存在误差,这些用来表征模拟数字化过程中的误差就是静态特性。
再说动态
看看动态的几个参数,是不是似曾相识?
SFDR,SNR,THD这不就是射频的线性指标吗
那么这些指标有什么用呢
这时候就必须祭上我们射频的万能框图了
信号经过射频预处理后,要送入基带进行处理。
那么要送入一个什么样的信号?多大的幅度?
这里就关乎于ADC的动态指标了。
就拿一个14位ADC来说。
输入信号的满幅0dBFS是1Vpp
如果阻抗是50欧,那么换算成功率就是4dBm
14位AD,一般有效位是12位,那么SNR=6.02N+1.76=73dB(这里没有考虑信道带宽和采样率的关系,如果采样带宽远大于信道带宽SNR可以提升)
ADC能接收的信号幅度就是4~-69dBm
有时候信号算上峰均比和解调门限ADC能接收的信号幅度范围就会进一步缩窄。
知道ADC的接收幅度范围,就可以知道射频前端的增益是多少,AGC该什么时候启动。
比如灵敏度是-100dBm,按照上文的ADC,解调门限是5dB,噪声系数是5dB,那么射频增益就需要达到41dB。
SFDR
SFDR称为无杂散动态范围。
在我们的接收机指标中,阻塞,互调这种离主信号比较近的信号很难在射频端滤除,设计这些指标的时候,除了要考虑射频前端的线性,同时选择的ADC的SFDR也要同样满足设计需要求。
比如阻塞指标大于80dBc,灵敏度-100dBm,输入一个-20dBm的阻塞信号,ADC产生的非线性要低于-100dBm-SNR,假设SNR为5dB,即ADC的SFDR要大于85dB
总结
AD的指标解析下来,就是系统指标设计的一部分,这样算下来,AD是不是就是我们射频呢?