如何对ADC进行频率和采样率规划

在本篇文章中，我们将讨论频率规划的概念和好处。我们还将查看一些可用于帮助完成规划过程的简单工具。

首先，什么是频率规划？首先，我们需要将理想的ADC信号捕获情形与现实中的情形进行比较。该图显示了ADC捕获的F1的理想信号频谱。

接下来的这张图显示了所需的信号以及该信号的多个谐波。任何实际的数据转换器都会具有一些谐波失真。如果谐波或其他失真积重叠，那么所需的信号系统性能可能会降低。那么，尽管实际的转换器具有一些限制，我们如何优化接收系统的性能呢？信号和谐波的相对位置是ADC的输入频率和采样率的函数。

如果更改至更高的采样率，则可以移动频谱中杂散的相对位置，从而提高系统性能。谐波是会遇到的最常见的杂散。

交错式(Interleaved)ADC可能会显示子ADC之间偏移增益和时序的微小不匹配导致的杂散。该表列出了因子为二和四的交错式ADC的预期杂散。

TI提供了一款基于电子表格的工具，有助于轻松地使相关信号以及常见谐波和交错杂散的位置可视化。那么，我们具有哪些可用于完成频率规划的变量呢？

频率规划工具下载地址：https://www.ti.com/tool/download/FREQ-DDC-FILTER-CALCTI

提供的频率规划电子表格在左上角提供了以下用户输入字段。以兆样本/秒为单位的ADC采样率。ADC交错因子--当前支持因子一、二或四。以兆赫兹为单位的信号中心频率和以兆赫兹为单位的带宽。再输入这些参数之后，会显示第一个奈奎斯特区域的可视化表示。x轴显示频率，而y轴显示基波交错音调以及二次和五次谐波。重叠字段中显示了最重要的重叠音调。

了解了初始重叠之后，用户可以更新ADC采样率或输入信号参数，以确定可消除或最大程度地降低重叠的最佳组合。在本示例中，我们具有一个以4,000兆个样本/秒的采样率进行采样的ADC。该ADC使用四个交错式子ADC。输入信号以5,000兆赫兹为中心，带宽为300兆赫兹。在该采样率下，基波与HD3、HD5和交错tone之一之间存在重叠。如果这些杂散的预期水平足够高，从而影响系统性能，那么可以更改采样率以防止重叠。