放大器輸出幅度提高0.1dB是否會有很大差別

問題:

0.1dB是否真的使其有很大差別？

答案:

模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)明顯是混合信號器件，但有時候，主要從 事模擬電路工作的工程師似乎會忘記它們的數(shù)字性質(zhì)。選擇放大器時，設(shè)計工程師知道：如果信號擺幅遠(yuǎn)低于P1dB規(guī)格，那么輸出幅度每提高1 dB，三階失真就會提高大約2 dB。如果輸出幅度提高0.1 dB，三次諧波將提高0.2 dB，這是一個微乎其微的值，非常難以測量。

然而，ADC的“增益”以離散步進(jìn)形式提供給相鄰輸 出，其傳遞函數(shù)與放大器相比有很大不同。ADC的微分非線性(DNL)規(guī)格反映這些誤差的幅度。對不均勻的步進(jìn)進(jìn)行積分可能導(dǎo)致傳遞函數(shù)呈現(xiàn)非常奇怪的形 狀。ADC的積分非線性(INL)規(guī)格反映這些誤差相對于理想傳遞函數(shù)的幅度，能夠很好地預(yù)測ADC的失真。但是，與放大器的可預(yù)測行為不同，INL無助 于預(yù)測失真產(chǎn)物與輸入幅度的關(guān)系，輸入幅度的1 dB變化可能導(dǎo)致三次諧波發(fā)生±5 dB的變化！ 沒錯，提高輸入電平可能導(dǎo)致諧波失真提高或降低。

ADC與放大器的另一重要區(qū)別是過驅(qū)時的行為。隨著 輸入提高，放大器的增益平緩地壓縮。最終，放大器的輸出達(dá)到最大電平并削波，產(chǎn)生很大的奇數(shù)階失真產(chǎn)物（削波信號開始像一個方波，其頻譜成分是奇數(shù)次諧波 的總和）。ADC沒有此類平緩的行為，當(dāng)其輸入電壓超過輸入范圍時，輸出立即削波。這可能導(dǎo)致失真發(fā)生急劇變化。當(dāng)輸入幅度非常接近滿量程時，有些ADC 可以保持良好的性能，但當(dāng)輸入飽和時，所有ADC都會直線下降。一名設(shè)計工程師曾聯(lián)系我，談到他利用ADI公司的VisualAnalog?軟件監(jiān)視FFT時，發(fā)生他認(rèn)為是不可想象的失真變化。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，平均幅度設(shè)置僅比滿量程低0.05 dB。輸入隨時間而改變，即便增加0.1 dB也會引起偶爾削波，導(dǎo)致奇數(shù)階失真偏移40 dB。我推薦他們采用一個良好的增益控制環(huán)路！