射频人员眼中的ADC（一）

作为射频工程师，做射频系统时会想，ADC前面的链路增益到应该是多少呢?是就假设到ADC前端的功率要到0dBm，然后就利用灵敏度和0dBm之间的差值，来算出链路的增益?可是实际上链路需要这么大的增益么?其实是不需要的。

       只要求出ADC的噪声系数，然后根据噪声系数级联公式，就可以很简便的得到链路增益。链路增益只要能抑制住ADC的噪声系数，使其不要对整个系统的噪声系数造成恶化，就可以了。增益太高，反而会影响抗干扰性能。

      那么怎样来计算ADC的噪声系数呢?

      以AD6676为例，手册上直接给出了噪声系数以及噪声谱密度公式，这就很简单了。

      但是如果手册上光给出噪声谱密度，我们能不能推出噪声系数呢，答案是可以。我们知道噪声系数的定义可以用NF=Nout/(Nin*G)来表示，而对于ADC而言，G=1，所以NF=Nout/Nin。其dB形式，为NF(dB)=噪声谱密度-热噪声。

       手册上指出AD6676的噪声系数是13dB，噪声谱密度为-159dBFS/Hz。dBFS和dBc类似，都是一个相对值，dBFS是相对于ADC的满量程输入信号的功率而言，而dBc是相对于载波功率功率而言。从手册上可知，AD6676的满量程输入为-2dBm。所以AD6676的噪声谱密度为-161dBm/Hz。热噪声为-174dBm/Hz，可以看到NF=(-161)-(-174)=13dB。完全吻合。

       那如果手册上只给出信噪比，可不可以推出噪声系数呢，答案也是可以的。噪声系数还有种定义，即NF=SNRin/SNRout，其dB形式为dB(NF)=dB(SNRin)-dB(SNRout)。一般ADC给出的SNR指标，都是在带宽为fs/2下，接近满量程输入时测得的。所以dB(SNRin)=P_FS(dBm)-(-174dBm/Hz+10log(fs/2))。而ADC给出的SNR即是SNRout。即可求出NF。

       有人会问，如果我通过ADC输入端滤波器或者后续的基带数字滤波器，使得BW(上面是fs/2)减小，SNRout提高了，那我NF是不是也提高了呢?答案是否定的，因为，BW减小，那换算出来的dB(SNRout)也跟着提高了。

       ADC的噪声系数知道了，假设射频前端的噪声系数为N1，增益为G1，ADC的噪声系数为N2。则整机的噪声系数为N=N1+(N2-1)/G1。根据此式以及整机要求的噪声系数，即可估算出射频链路所需增益。

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