מהם הגורמים העיקריים המשפיעים על אובדן SNR?

בעת תכנון עם ממיר אנלוגי לדיגיטלי (ADC), קל להאמין בטעות שהפחתת אות הקלט בכדי לעמוד בטווח המלא של ה- ADC תגרום לירידה משמעותית ביחס האות לרעש (SNR ).

　　 מעצבי מערכות שצריכים להתמודד עם תנודות מתח רחבות מודאגים במיוחד מכך. בנוסף, בהשוואה ל- ADC המופעל על ידי מתח גבוה יותר, ה- ADC המופעל על ידי מתח נמוך (5V ומטה) מגוון יותר.

　　 אספקת מתח גבוהה יותר מובילה בדרך כלל לצריכת חשמל גדולה יותר ולפריסת לוח מעגלים מסובך יותר (למשל, נדרשים יותר קבלים לניתוק).

　　 אותות רבים הנוצרים על ידי חיישנים או מערכות הם אותות מתח גבוה דו קוטבי (כגון האות הנפוץ ± 10 וולט). עם זאת, ישנן דרכים פשוטות רבות להעביר אות זה דרך ה- ADC; ניתן להשתמש גם בפתרונות ADC משולבים שונים במתח גבוה: הוא יכול לטפל באות קלט גדולה זו בקנה מידה מלא מבלי לוותר על SNR. פתרונות אלה דורשים מתח אספקה ​​גבוה מאוד בכדי לעמוד בדרישות טווח הקלט, וגם צריכת החשמל שלהם גדולה למדי (איור 1). מכשירי ADC אלה במתח גבוה מצמצמים גם את מבחר פתרונות מיזוג האות (מגבר אופ). אם צריך לשלב את האות בשילוב כניסות מתח גבוה ומתח נמוך, עלות המערכת תעלה משמעותית (איור 2).

　　
　　אתה יכול גם להשתמש במגבר הקלט בכדי לשנות את גודל האות כך שיתאים לטווח הקלט בקנה מידה מלא של ה- ADC במתח נמוך. ניתן לחבר את מעגל מיזוג האותות הזה לכניסה מרובת-ריבית כך שכל האותות יכולים להיות בקו אחד עם טווח ה- ADC (איור 3).

　　
　　 בעת שימוש במגבר לצורך שינוי קנה המידה של האות, הרעש מתייחס לכניסה של המגבר. נכון לעכשיו, ישנם שני מקורות רעש עיקריים: רעש התייחסות הקלט של המגבר עצמו ורעש הפחתת הקלט של ה- ADC. שני מקורות רעש אלה משולבים במונח ריבועי. בנוסף, רעש המגבר מסונן גם על ידי רוחב הפס הקלט של ה- ADC והמסנן האנטי-כיווני בין המגבר לכניסת ה- ADC, ראה איור 4.

　　
　　 איור 4: מגבר הזום מציג רעש, אך הרעש מסונן על ידי מעגל RC ורשת הכניסה של ה- ADC.
　　נוסחת החישוב של SNR המערכת (מסוף קלט מגבר) היא:

　　
　　 איפה: VnADC הוא רעש ה- RMS הקלט של ה- ADC; VnOPA הוא רעש התייחסות הקלט של המגבר (פי X מהפניית הקלט) = תדר חד-מוט -3 מוט.

　　 בהתחשב בטווח בקנה מידה מלא של רעש התייחסות של כניסת ADC, ADC וגורם סולם מגבר, ישנם שני משתנים שישפיעו על מטרת הפחתת אובדן SNR: תדירות הניתוק של המסנן ורעש התייחסות הקלט של המגבר.

　　 אם למקור האות רכיבים בתדר נמוך, ניתן לתכנן פילטר כך שהמגבר יכול לסבול רעשי קלט גדולים יותר (רעש קלט גבוה יותר קשור בדרך כלל לצריכת חשמל נמוכה יותר ולעלות). אם ה- ADC מגביל את רוחב הפס של המערכת, על המגבר להיות בעל רעש התייחסות קלט מספיק נמוך כדי לשלוט על אובדן ה- SNR בטווח מקובל.

　　 לדוגמא, בהינתן אות קלט ± 10 וולט ו- ADC בקנה מידה מלא 5VP-P עם SNR של 92dB, גורם הסולם (היחס בין הקלט לטווח בקנה מידה מלא) הוא 4. רעש התייחסות של קלט ADC ב גיליון הנתונים הוא 44.4 nV RMS. בהנחה שתדירות הניתוק של המסנן היא 10kHz ורעש התייחסות הקלט של המגבר הוא 10nV / (Hz) 1/2, אובדן ה- SNR הוא: SNR (הפסד) = 0.035dB.

　　 אם אין מסנן ורוחב הפס של ADC מניח שהוא 10 מגה הרץ, על מנת להשיג את אותו אובדן SNR, רעש התייחסות הקלט הנדרש הופך ל 0.3 nV / (הרץ) 1/2. דרישה זו מאוד קפדנית.

　　 עבור ADC עם רוחב פס זהה של 10MHz, אם מותר SNR (הפסד) = 0.5dB, דרישת הרעש של המגבר היא 4nV / (Hz) 1/2, וזה קל יחסית ליישום.

　　 לכן, אם ניתנים רוחב הפס של המערכת ואובדן ה- SNR המותר, הוספת מגבר פרופורציונלי להמרת אות המתח הגבוה ל- ADC במתח נמוך בטווח המלא, תהיה פיתרון אפשרי לחלוטין. בעת הזנת אותות מרובים עם משרעות נדנדה שונות ל- ADC מתח נמוך מרובה, פתרון זה יכול להשיג מערכת חסכונית.

המוצר השני שלנו:

מערכת מיגון ברקים מקצועית למגדל	חבילת ציוד לתחנת רדיו FM מקצועית	משדר FM FMER FU-1000C 1000W עם ממשק כניסת שמע USB
חבילת שידור רדיו FMW 200 FM	פתרון IPTV של מלון	FMUSER FSN-1000T V5.0 1KW FM משדר שידורי רדיו