5 将转换率规则应用于数据转换器

数据转换器的一个关键指标是信噪比 SNR。信噪比是固定抖动（取决于热噪声、分辨率和其他频率无关因素）与抖动引起的 SNR 的组合。

可以使用以下公式计算由抖动引起的 SNR（节 8）：

此外，抖动（不包括采样信号）是时钟抖动和孔径抖动的组合。

最后，节 8说明了在受转换率限制的情况下，时钟功率每增加 1dB，SNR 即提高 1dB。图 5-1 将这些公式应用于实际测量，在能为下一个高速转换器设计带来优势的实用时钟注意事项中对这些测量进行了深入介绍。在本例中，输入时钟具有固定 25MHz 频率，但使用了可变振幅在 5MHz 和 30MHz 采样信号下对模数转换器进行时钟计时。转换率受限趋势线显示 dB/1dB 趋势，5MHz 和 30MHz 趋势线之间的间隔为 20×log(30MHz/5MHz) = 15.6dB。在振幅较低（如 -15dBm）时，性能受转换率限制，我们还看到 5MHz 和 30MHz 时钟测量之间存在同样的 15.6dB 间隔。在较高的输入振幅下，一些其他因素占优，这些因素不受转换率的影响。其结果是曲线中没有完整的 15.6dB 差异，但实际上在较高的输入功率级别下会更接近 5dB 左右。

为了说明抖动对采样信号的影响，使用了噪声较高的信号发生器重复进行实验，如图 5-2 所示。在这两个图中，通过使用噪声较高的信号发生器，两个采样频率下受转换率限制的情况降低了 3dB。在不受转换率限制的情况下，信号发生器在 5MHz 采样频率下产生 2dB 差异，在 30MHz 采样频率下产生 8dB 差异。对于这两个图，可以推断出 SNR 的固定部分和抖动部分，如表 5-1 所示。节 8介绍了推断方法。除了方程式 34 中提到的时钟抖动和孔径抖动之外，该抖动还包括采样信号抖动。

ADC3683 的数据表提供的孔径抖动为 180fs。表 5-1 中的抖动是时钟抖动和孔径抖动的组合。在这种情况下，时钟抖动大于孔径抖动。