对于奈奎斯特类型的ADC，SFDR和SNR之类的指标有什么意义呢？

wrss20080407

最近做了一个二阶连续型sigma-delta adc和一个noise shaping sar adc，在对这两个ADC做fft的时候，我突然感到十分疑惑：对于一个奈奎斯特类型的ADC，比如8比特的SAR ADC或者8比特的pipeline adc等等，如果在这种类型的ADC后面添加一个滤波器，滤除ADC输出的三次谐波以及更高次的谐波，那么是不是就会得到高于8比特的snr和SFDR？如果能这样实现的话，那还考虑什么snr和sfdr之类的东西干嘛，所谓的sigma-delta也没有存在必要吧？


敬请各位坛友指点一二哈！！很疑惑！！！

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洛神孤恋 发表于 2024-7-22 09:41
8bit 奈奎斯特ADC怎么滤波都不会得到高于8bit的snr和sfdr的，因为量化噪声就限制了动态范围，噪声整形ADC滤 ...

洛神孤恋，您好，感谢您的回复。
就说一个简单的8比特sar adc吧，采样频率是50MHz，利用spectre里面的spectrum功能对输出做1024点的fft，请看下面两张图，所有设置都一样，但是左图的End Freq设置为2MHz，而右图的Edn Freq设置为25MHz。很明显能看到，左图的snr能达到55.4左右，实现8.9比特的精度；而右图的snr只有45dB左右，只能达到7.2比特的精度。

因此，如果我们用一个截止频率为2MHz的滤波器，是不是就能把2MHz~25MHz范围内的量化噪声也滤除呢？就像下图所做的操作那样，实现比较高的精度？

写的比较啰嗦哈，请见谅。再次感谢您的回复。

                               
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神仙鱼 发表于 2024-7-23 17:06
你这就是过采样呀，牺牲带宽来提升SNR

您好神仙鱼，感谢您的回复。对于过采样的概念需要请教您，假如对于一个8比特的普通SAR ADC，有一个1MHz带宽的输入信号，如果采样频率是2MHz的话，对应奈奎斯特频率是没有问题的。但是如果采样频率是50MHz，那么就是过采样了吗？如果是的话，此时过采样率都25了，但仿真发现enob也就最多7.9比特左右，并没有随着过采样率的升高而升高。这一点与sigma-delta不同，在sigma-delta里面，enob是随着过采样率升高而升高的。

感觉越来越糊涂了。我搞了半天，其实基本概念都不理解，受打击了！

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hardmany 发表于 2024-7-22 14:08
你这个结果也相当于过采样带来的，但如果加noise shapping，性能会更好。

其实，要达到你这个2M带宽内8. ...

现在就是这种疑惑：同样的输入1MHz左右信号，50MHz的采样频率。分别采样普通sar结构和带一阶噪声整形的sar结构，在0~25MH在范围内计算snr，发现ns sar的enob还不如普通sar的enob，如果在0~2MHz范围内计算snr，二者仿真出的enob差别不大，只有零点几个比特。

感觉噪声整形sar不是很好。

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zhengzih 发表于 2024-7-23 18:24
量化噪声决定了ENOB，你之前的操作是把50M采样得到的信号滤掉了很多，这本质上并不是对性能的优化，因为从 ...

最近在做带噪声整形的sar adc，仿真的时候突然有了一个想法，既然sigma-delta的输出能用滤波器进行滤波，那么普通的sar adc为什么不能呢？比如普通的sar adc，输入信号1MHz，采样频率50MHz，如果也用一个2MHz的低通滤波器对输出进行滤波，那么位于高频的量化噪声不就被滤掉了吗？snr不久更好了吗？此时不久不用考虑sfdr了吗？