А без ссылки - никак? Или ныне уже книги обычные все читать разучились? Я специально не буду указывать никаких источников, чтобы те, кому это действительно интересно и важно, постарались разобраться самостоятельно, покопавшись в соответствующей литературе, посвященной теоретическим основам преобразований сигналов.
Кратко поясняю, не для дискуссии, а as is.
Начнем с того, что кратковременная стабильность частоты дискретизации ЦАП и АЦП прямо связана с точностью преобразования сигнала, причем влияние это растет с ростом частоты сигнала и приближением оной к частоте дискретизации. Кратковременная нестабильность частоты генератора в частотной области представлена спектральной плотностью мощности фазового шума в диапазоне частот от 1Гц до нескольких десятков кГц. Во временной области, это эквивалентно так называемому низкочастотному джиттеру, или дрожанию временнОго положения фронтов тактового сигнала относительно идеализированных временнЫх положений. То есть чем ниже фазовый шум генератора в низкочастотной области, тем ниже и его джиттер. Соответственно для получения максимально точного преобразования цифровой последовательности в аналоговый сигнал необходима минимизация фазового шума ТГ.
Потребление трехточечных генераторов и генераторов на ЛЭ по цепи питания представляет собой импульсы тока амплитудой до сотен мА и длительностью 0.05...1нс с частотой повторения равной либо основной частоте, либо удвоенной основной частоте. Если генератор не выключать физически, а только переводить выход в третье состояние, то ток неактивного, но работающего генератора замыкается через керамический шунтирующий конденсатор в контуре диаметром 3...15 мм (в зависимости от типа генератора и топологии платы) и прекрасно излучается в окружающее пространство, после чего вполне успешно наводится на линию с тактовым сигналом от активного генератора. Появление сигналов некратной частоты в тактовой линии эквивалентно увеличению спектральной плотности фазового шума в областях, прилегающих к комбинационным составляющим этой пары частот от 1 и выше порядка, причем интенсивность будет зависеть и от свойств генераторов, и от топологии платы. Этот эффект очень хорошо видно при наблюдении спектра сигнала СВЧ-анализаторами (я наблюдал с помощью Agilent E4445). Повышение спектральной плотности шума в области составляющих 1 порядка может достигать 10...30дБ!
Это первый путь влияния постоянно работающих генераторов.
Второй - это прямое проникновение фронтов тактового сигнала генератора с неактивным выходом на линию такта через внутриэлементные емкости. При длительности фронта, скажем, 1нс, т.е. частоте главного лепестка эквивалентного прямоугольного импульса в 1ГГц, импеданс внутриэлементной емкости 0.5пФ (примерное значение для КМОП буфера с 3 состоянием) составит порядка 300 Ом. Если выходное сопротивление активного выхода - порядка 30 Ом, то такие импульсы будут проникать в линию такта с ослаблением всего лишь 20дБ! При частоте повторения этих импульсов ок. 30МГц и ширине спектра, скажем, 5...10ГГц они создадут практически непрерывный спектр паразитных составляющих в основном такте.
Этот эффект, кстати, тоже очень хорошо виден на анализаторах.
Как известно, фазовый шум является более общим описанием тех же эффектов, которые в цифровой аудиотехнике упрощенно характеризуется понятием джиттера. И, соответственно, резкий рост ФШ, как в отдельных участках спектра тактового сигнала, так и общий (за счет интермодуляции и амплитудно-фазовой конверсии) являются тем же самым ростом джиттера, который, в свою очередь напрямую связан с величиной ошибки преобразования, особенно возрастающей с ростом частоты преобразуемого сигнала.
Всё это я много раз проходил при разработке широкополосных АЦП с большим дин. диапазоном для измерительной аппаратуры. Кстати, изменение частоты дискретизации в этих системах применялось для изменения алиасных частот и тоже использовало некратные тактовые частоты АЦП, но только не 2 , а до 5 разных. И все генераторы, кроме рабочего, приходилось полностью останавливать. Как пример, для АЦП AD7674 работа двух тактовых генераторов с некратными частотами, выход одного из которых переводился в Z состояние, а второй был активным, приводил с ухудшению ЭДД преобразования примерно на 2 разряда!
Тема: XMOS 384kHz high-quality USB (Прочитано 228201 раз)
21 Июня 2019, 17:26:30
