[参考译文] ADS127L11：SNR 与输入范围(1xVREF、2xVREF)

您好 Tony、

请参阅 ADS127L11系统工程师的以下评论：

2倍输入范围的动态范围增加+1dB 是正确的。 我认为混淆的根源可能是评估板代表代码中的噪声、而不是电压。 当噪声以代码表示时、噪声代码值在范围之间几乎相同、因此、对于2X 范围、DR 应该增加5-6dB、因为输入范围现在是前者的两倍。

但每个代码的电压权重会随输入范围的变化而变化。

在1x 范围内、参考电压为2.5V、每个代码的电压为2.5V/2^23 = 0.3uV/代码

在2.5V 基准电压的2x 范围内、每个代码的电压为5V/2^23 = 0.6uV/代码

我在评估板上测量了1x 范围的36个噪声代码和2x 范围的33个噪声代码噪声。 将噪声代码转换为 UV 噪声结果

1x 范围= 10.8uV

2x 范围= 19.8uV

转换为每个范围的动态范围：

DR (1x)= 20log (5V/(2*RT (2)*10.8uV = 104.3dB

DR (2x)= 20log (10V/(2*RT (2)*19.8uV = 105.0dB

这些在预期 DR 结果范围内。

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ADS127L11通过切换较小的输入采样电容器，将其输入范围更改为2倍。 输入采样电容器在2倍范围内降低了约50%、因此与1倍范围相比、需要将电压量的两倍累加等效的电荷量。 输入电荷在内部与调制器内基准电压采样电容器的电荷相加、以建立 ADC FS 代码电平。 当输入采样电容器减少1/2并且其他一切相同时，主要的 ADC 热噪声分量“KT/C”噪声也几乎增加了一倍，但与输入范围的2倍增加不是完全匹配，因此动态范围增加了+1dB。

另一种考虑方法是、2x 模式下的输入采样电容器网络会创建一个电容分压器来扩展输入范围。  这不会从根本上改变 ADC 的内部噪声、当噪声以 ADC 输入为基准时、在1/2衰减之前、过动态范围的变化非常小。

此致、
Keith Nicholas
精密 ADC 应用

您好 Tony、

该 EVM 能够达到大约106dB。  THS4551放大器确实会降低 SNR、但降低的值远小于0.5dB。

我实际上使用了 DS360信号源进行一些测试。  该发生器具有出色的频率稳定性、但其宽带噪声是限制因素。  您需要使用外部多阶无源带通滤波器将噪声降低到足够的水平。

对于大多数 EVM 测试、我使用了 Audio Precision 2700系列信号发生器。  该发生器仍会限制可测量的最大 SNR、但您应该能够得到大约105dB 的 SNR。  如果在使用1kHz 源频率时在输出端添加截止频率约为2kHz 的简单 RC 滤波器、则可以使用该仪器获得接近106dB 的测量结果。

此致、
Keith  

谢谢 Keith、

我将按照您的建议添加滤波器、并让您知道我是如何输出的。

此致、

Tony