ADC时钟抖动影响知多少

一、什么是ADC的孔径延迟、它对ADC性能是否造成影响?

　　孔径延迟，英文释义为Aperture delay，是由于采样保持开关关断需要一定时间，相当于在采样时钟上引入一个小延迟，使得采集的信号为实际信号的延迟版本，因此，若孔径延迟是固定常数，则它并不产生误差，只会在时钟输入或模拟输入中起固定延迟的作用。

　　但若是两个AD转换器同步采样应用，由于不同AD转换器的孔径延迟是有差异的，可能给高摆率的信号带来误差，那么两个AD转换器必须精密匹配，必须适当调整采样时钟相对ADC的相位，从而消除孔径延迟不匹配问题。

二、什么是ADC的孔径抖动，它与孔径延迟一样吗?

　　前文我们理解了孔径延迟，若其存在样本间变化(即，不同的输入信号带来不同的孔径延迟)，则会产生电压误差，在开关断开时刻，这种样本间变化称为孔径抖动，英文释义为Aperture jitter，或叫孔径不确定性英文释义为Aperture uncertainty，如下图所示，从而带来孔径抖动误差(Aperture jitter error)，用均方根皮秒(ps rms)来衡量。

图1 孔径抖动

三、孔径抖动对ADC信噪比的影响

　　下面仅单独考虑孔径抖动对ADC信噪比的影响。

　　假定对n位的ADC输入频率为f的满幅度正弦信号，表示为下式：

　　V(t)=V0*sin(2πft)

　　由于时钟抖动引起的SNR可以简述为下式：

　　SNRj=-20log2πftj

　　tj表示抖动时间的均方根。

　　可见，SNR随输入信号的频率减小，但与输入信号的幅度无关，可以简单计算一下，一个输入信号频率为f=24M的ADC，它的抖动时间造成SNR降低情况如下:

　　tj=0.5ps，SNRj=82.45dB

　　tj=1ps，SNRj=76.43dB

　　tj=3.48ps，SNRj=65.6dB

　　tj=5ps，SNRj=62.45dB

　　可以发现，SNR随孔径抖动时间增加下降很快，可知其带来的影响非常严重，尤其是在高速ADC应用中，其带来的信噪比衰减更快。

　　芯力特电子科技有限公司(简称芯力特公司)是一家专业从事混合信号集成电路设计的高科技企业，有专业的ADC设计团队，全面考虑各种非理想因素对ADC性能带来的影响，可以为客户定制性能优异、多种类型的ADC。公司围绕智慧电网等物联网致力于相关芯片技术攻关，采用灵活的商务模式提供专门的人力、物力进行技术服务与产品的定制设计，以满足客户的专用型需求，以一站式的服务达到客户与自身双赢的目的。

　　芯力特公司有非常优秀的AD/DA设计能力，在硅片上成功研发过多种AD，DA芯片与IP：

1)高精度高速10bit 100MHz pipeline/12bit 60MHz pipeline的ADC，已经在0.18um/0.13um CMOS工艺验证;

2)高精度低速低功耗12bit 4MHz SAR ADC，已经在0.18um CMOS工艺验证;

3)高精度低速的sigma-delta ADC，从14-24bit，已经在0.5um/0.35um/0.18um CMOS工艺验证;

4)极高速的200MHz 6-8bit flash ADC，已经在0.18um/0.13um CMOS工艺验证;

5) 8/10/12bitDAC，已经在0.35um/0.25um/0.18um/0.13umCMOS工艺验证。

联系方式：

联系人：张文杰

电话：18502537108

Email：zwj@sitcores.com

网址：www.sitcores.com

扫码二维码关注“芯力特”微信号