ZHDA122 April   2026 ADC12DJ5200RF , ADC32RF54 , ADC32RF55 , LMX2572 , LMX2594 , LMX2820

 

  1.   1
  2.   摘要
  3.   商标
  4. 1 简介
  5. 2 时钟相位噪声曲线对转换器性能的影响
  6. 3 确定所选数据转换器的时钟性能目标值
  7. 4 根据确定的指定要求缩小要选择的 TI 时钟范围
  8. 5 分析建议的时钟抖动对转换器性能的影响
  9. 6 了解时钟性能对转换器 SNR 的影响
    1. 6.1 与 TI 高速转换器配合使用时 TI 时钟器件的限制
  10. 7 总结
  11. 8 参考资料
  12. 9 附录 A：时钟树架构 (CTA) 详细分步指南
  13. 10附录 B：使用 PLLatinum Sim 表示应用集成带宽的时钟抖动
  14. 11附录 C：PLLatinum Sim 相位噪声曲线比较分步指南
  15. 12附录 D：比较 PLLatinum Sim 的相位噪声曲线模拟与测量数据

5 分析建议的时钟抖动对转换器性能的影响

方程式 1 演示了转换器的 SNR (SNRconverter) 对时钟附加抖动 (cj) 和模拟输入频率 (fin) 的影响。Vin 表示模拟输入满量程 (FS) 幅度，N 表示来自其他源的噪声。

方程式 1. S N R c o n v e r t e r = 20 × l o g 1 0 ⎡ V i n 2 π × f i n × √ [ ( V i n × 2 π × f i n × 10 ⁻ ⁶ × C j 2 √ 2 ) ² + N 2 ] ⎤
方程式 2. N = V i n 10 S N R D C 20 × 2 √ 2

SNR2Jitter_Curves Excel 工具（可在此处下载）模拟方程式 1（如图 5-1 所示）。此 Excel 工具以 ADC12DJ5200RF 为例。按照以下步骤，使用该工具来确定允许在指定模拟输入频率下实现所需性能的最大时钟抖动。

SNR2JItter_Curves Excel 工具图 5-1 SNR2JItter_Curves Excel 工具
  1. 在转换器的数据表中找到模拟输入的满量程规格，并在单元格 C6 中输入。除 ADC12DJ5200RF 之外，Vin = 0.825V。
    1. 大多数情况下，Vin 会驱动至比满量程 (-1dBFS) 低 1dB，以避免 ADC 的模拟输入被削波。如果应用不使用比满量程低 1dB 的电压，请解锁工作表并指定单元格 C5 从满量程驱动模拟输入的距离。在 C7 中计算生成的模拟输入振幅。
  2. 在数据表中查找被驱动至 -1dBFS 时转换器在直流时的 SNR (SNRDC)（如果未提供 SNRDC，则查找最低 fin 的 SNR）。在单元格 C10 中输入该值。对于 ADC12DJ5200RF，SNRDC = 55.6dBFS (fin = 347MHz)。
    1. 输入该值后，其他噪声成分将在单元格 C13 中计算。方程式 2 表示了该公式。
  3. 转换器的孔径抖动。在单元格 C11 中输入值。
  4. 在数据表中查找转换器的 SNR。在单元格 B18 至 B23 上，输入用于 SNR 值的模拟输入频率。对于 ADC12DJ5200RF，这些频率为 347MHz、997MHz、2397MHz、4197MHz、5997MHz 和 7997MHz。该工具模拟转换器在模拟输入频率范围内的 SNR。
  5. 将单元格 C18 至 C23 中的 SNR 值与转换器数据表中的 SNR 值进行比较。如果这些值与数据表中的值相差大约 0.3dBFS，则这是转换器性能的良好表示。如果不是，请使用孔径抖动值进行估算，直到每个 fin 处的每个 SNR 值接近数据表中的值为止。
  6. 在单元格 C14 上，输入 CTA 第一个时钟建议所示的时钟抖动值 (cj)。
    1. 请记住，CTA 仅考虑 12kHz 至 20MHz 的抖动。要获得更宽带宽范围内的抖动，请参阅节 10。以 LMX2820 为例，5200MHz 时从 100Hz 到 100MHz 的抖动为 40fs。这是工具中使用的时钟。
  7. 使用 SNR2Jitter_Curves 工具上的图形估算在所需 fin 处使用建议时钟实现的 SNR。在本示例中，fin = 900MHz，使用了 LMX2820。图中显示，当 fin = 900MHz 时，LMX2820 确实可以更大限度地提高 ADC12DJ5200RF 的性能（数据表性能为 55.448dBFS，而使用 LMX2820，ADC12DJ5200RF 的性能为 55.353dBFS）。在较低的模拟输入频率下，转换器的相位噪声决定了总体 SNR 性能而不是时钟；因此，LMX2820 不会降低转换器在该 fin 下的性能。要查看为 ADC12DJ5200RF 提供时钟的 LMX2820 测量结果，请参阅节 6。

通常，低于 SNRADC 获得 1dBFS 的做法仍然是可以接受的，并且不会显著降低转换器的性能。大约 3dBFS 是指转换器可能开始受到影响。该工具可用于通过更改单元格 C14 中的值来确定可接受的时钟抖动，从而满足指定的应用要求。要确定具有该抖动的时钟，请反向工作并将其输入为 CTA 的输入。

确定时钟抖动对转换器性能影响的另一个选项是叠加和比较时钟的相位噪声曲线和转换器的相位噪声曲线。如果您具有转换器的相位噪声曲线，请使用 TI 的 PLLatinum Sim 工具来模拟 TI 时钟器件的相位噪声曲线，并上传转换器的相位噪声曲线。这使用户能够查看并排比较，并确定时钟的相位噪声是否比所需带宽范围内的转换器相位噪声低 6dBc/Hz。如果不需要获得最佳性能，则降低约 4dBc/Hz 不会导致过多的性能下降。节 11包含了将外部相位噪声曲线上传到 PLLatinum Sim 的分步操作指南，节 12演示了 PLLatinum Sim 在 TI 时钟相位噪声曲线仿真中的精度。