Clock signal requirement for high-frequency, high dynamic range acquisition systems

0022809 - ÚPT 2006 RIV US eng J - Článek v odborném periodiku
Viščor, Ivo - Halámek, Josef - Villa, M.
Clock signal requirement for high-frequency, high dynamic range acquisition systems.
[Požadavky na hodinový signál akvizičních systémů s velkým kmitočtovým a dynamickým rozsahem.]
Review of Scientific Instruments. Roč. 76, č. 11 (2005), 115103:1-6. ISSN 0034-6748. E-ISSN 1089-7623
Grant CEP: GA ČR(CZ) GA102/02/0553
Klíčová slova: analog-to-digital converter * jitter * non-uniform sampling
Kód oboru RIV: JA - Elektronika a optoelektronika, elektrotechnika
Impakt faktor: 1.235, rok: 2005

The analog-to-digital converters (ADC’s) are increasingly replacing mixers in frequency conversion schemes. To achieve superior performances, in terms of bandwidth and dynamic range, a nearly ideal ADC clock is needed, with a spectral purity higher than the reference signal of the classical mixing scheme. These requirements of spectral purity for the ADC clock are discussed by analyzing in detail the non-uniform sampling process and by characterizing an actual acquisition system. The effect of clock phase imperfections on the output is proportional to the ratio: input frequency over sampling frequency. Moreover, at the output we may have a multiple folding of the phase jitter spectrum. These effects are illustrated by three sets of measurements performed using our system: transfer of spurious clock components, aliasing of these components and transfer of clock phase-noise.

Analogově digitální převodníky (A/D) stále více nahrazují směšovače v systémech s kmitočtovou přeměnou. Aby bylo možné dosáhnout vynikajících parametrů z hlediska šířky pásma a dynamického rozsahu, je potřeba téměř ideální hodinový signál se spektrální čistotou lepší než je čistota referenčního signálu u systému s klasickým směšováním. Tyto požadavky na čistotu hodinového signálu A/D převodníku jsou rozebrány pomocí detailní analýzy procesu nerovnoměrného vzorkování a pomocí charakterizace skutečného systému. Následek fázových nedokonalostí hodinového signálu na výstupní signál je přímo úměrný poměru vstupního a vzorkovacího kmitočtu. Navíc může dojít k vícenásobnému přeložení spektra fázové nestability. Tyto efekty jsou ilustrovány třemi sadami měření provedenými na našem systému: přenos parazitních harmonických signálů hodinového signálu, spektrální přeložení těchto signálů a přenos fázového šumu.
Trvalý link: http://hdl.handle.net/11104/0111519