Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Proszę, dodaj wyjątek www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Rzadko zadawane pytania: o konieczności filtrowania sygnałów analogowych

ghost666 17 Paź 2015 17:48 1716 0
  • Rzadko zadawane pytania: o konieczności filtrowania sygnałów analogowych
    Pytanie: Czemu mój sygnał jest tak zniekształcony gdy wszystko, jak się wydaje, robię dobrze?

    Odpowiedź: Przetworniki analogowo-cyfrowe o dużej szybkości przetwarzania charakteryzują się o wiele lepszymi parametrami niż jeszcze kilka lat temu. Poprawiła się szczególnie liniowość, co przekłada się na mniejsze zniekształcenia sygnału wejściowego, jednakże aby skorzystać z tak wysokich parametrów, konieczny jest odpowiednio przygotowany sygnał. Raz na jakiś czas, autor niniejszego artykułu - David Buchanan z Analog Devices - otrzymuje zapytania dotyczące przetworników. Osobom próbującym zrealizować jakieś projekty nie udaje się stworzyć systemu, którego parametry byłyby dostatecznie bliskie tym z karty katalogowej przetwornika i to mimo, wydawałoby się, poprawnej implementacji całego systemu. Jednym z niedawnych zagadnień była ewaluacja układu AD9680 przy prędkości próbkowania 1 GSPS. Autor implementacji próbował zbliżyć się do specyfikowanej dla częstotliwości 765 MHz. Spodziewano się przy tej częstotliwości zakresu dynamiki nie gorszej niż 80 dB, jednakże druga harmoniczna była już na 45 dB od tonu podstawowego. Skąd takie funkcjonowanie systemu?

    Autor został poproszony o szersze opisanie układu pomiarowego. Po przebyciu licznych prezentacji na seminariach Analog Devices, autor uważał, że robi wszystko poprawnie. AD9680 wyposażony jest w wiele dodatkowych funkcji, mających poprawić funkcjonowanie przetwornika w różnych przedziałach Nyquista. W badanej implementacji konfiguracja zapisywana poprzez SPI do układu była poprawna. Jako że wykorzystywana była fabryczna płyta ewaluacyjna, to zasilanie na pewno było dobrze zrealizowane, jako źródło sygnału i zegara wykorzystywano rekomendowany Rohde & Schwarz SMA100. Wszystko wyglądało na zrobione poprawnie. Co zatem mogło być niepoprawne? Spójrzmy na rysunek 1.

    Rzadko zadawane pytania: o konieczności filtrowania sygnałów analogowych
    Rysunek 1


    Po zanalizowaniu przedstawionego schematu od razu było jasne, w czym jest problem. Jakkolwiek użyty generator jest urządzeniem najwyższej klasy to i tak konieczna jest filtracji częstotliwości harmonicznych w sygnale analogowym, jako że bez nich mierzyć będziemy zniekształcenia sygnału generowane przez źródło sygnału, a nie sam przetwornik ADC.

    Dodanie takiego filtra na wejściu poprawi także stosunek sygnału do szumu (SNR) w układzie. Dlaczego? Tak jak harmoniczne wyższych rzędów widoczne będą w spektrum sygnału wyjściowego, tak i szerokopasmowy szum będzie widoczny w szumie wyjściowym z przetwornika.

    Rzadko zadawane pytania: o konieczności filtrowania sygnałów analogowych
    Rysunek 2. Widmo sygnału wyjściowego z układu AD9680 (1 GSPS, 765 MHz przy ?1 dBFS) bez filtrowania analogowego na wejściu (po lewej) i z filtrem analogowym (po prawej).


    Źródło: http://www.analog.com/library/analogDialogue/archives/49-09/RAQ_121.html


    Fajne! Ranking DIY