如何提高ADC信噪比？ADC中谐波的来源有哪些？

在这篇文章中，小编将为大家带来ADC的相关报道。如果你对本文即将要讲解的内容存在一定兴趣，不妨继续往下阅读哦。

一、如何提高ADC信噪比

一般来说，我们可以提高ADC采样位数来提高ADC的信噪比，但是往往意味着ADC的成本可能也会更高。有没有不提高位数，同样优化信噪比的方法呢？有的，那就是过采样。

如果ADC的噪声仅考虑量化噪声。把Sine波形放到频域里看，我们会得到下图。

图1：Sine波幅频相应曲线

我们把上图进一步简化。下图红色箭头表示主信号的幅值，灰色代表噪声幅值，平均分布在DC到fs/2之间。（fs为采样频率）

图2：过采样提高信噪比

如上图，如果我们将采样率提高K倍，噪声能量不变，并且平均分布在更宽范围，从而噪声的幅值降低。原始信号没变，但是噪声幅值减少，也就是信噪比提高了。

提高采样率之后的信噪比公式：

SNR=6.02N+1.76dB+10log(OSR)

其中，过采样速率OSR=Fs/(2╳BW)，BW为带宽。

注意：此公式仅适用于只存在量化噪声的理想ADC。因此，提高采样率有助于提高信噪比。

对于ADC采样率，我们可以在Digi-Key模数转换器（ADC）筛选项中筛选：

图3：在Digi-Key网站通过采用率筛选ADC

二、ADC中谐波的来源

1.非线性量化误差ADC将模拟信号进行量化，即将连续变化的模拟信号离散成一个一个的数字代码。量化过程中，ADC的特性曲线通常是非线性的。因此，输入信号的幅度和ADC输出代码之间的关系并不是线性的，这就导致了非线性量化误差。这种误差不仅会导致信号的失真，还会产生一些谐波分量。

2.时钟抖动ADC在进行采样时需要使用时钟，通过时钟来确定采样时刻。然而，时钟信号不可能精确到每个时刻都保证完美稳定。时钟抖动是指时钟信号存在的不确定性，这种不确定性会导致采样时刻的抖动。如果抖动的幅度超过了信号的时域分辨率，就有可能出现谐波。

3.量化噪声量化噪声是指ADC在量化过程中产生的随机噪声。它的发生是由于ADC不能将信号的每个细节都进行量化，且ADC输入信号存在噪声，在量化时就会产生误差。在量化噪声中，每个码的幅度与原始模拟信号的幅度有关，因此，当模拟信号中存在谐波时，量化噪声也可能会产生相应的谐波分量。

4.抽样保持电路的调制噪声在对模拟信号进行采样时，需要使用抽样保持电路，将模拟信号的采样值保持在一个保持电容中，以便进行ADC转换。抽样保持电路中的开关通常会产生一些开关噪声，这些噪声会对输入信号产生调制，出现谐波分量。

以上便是小编此次想要和大家共同分享的有关ADC的内容，如果你对本文内容感到满意，不妨持续关注我们网站哟。最后，十分感谢大家的阅读，have a nice day！