ADC动态指标信噪比
对于理想的ADC来说 ，在奈奎斯特带宽内的量化误差为一白噪声随机信号 ，其量化方差 。
其中q=2-N为A/D变换器的量化间距 ，N为A/D字长N位 。
量化噪声的信噪比为：
SNR=6.02N+1.76+101g(fs/2B) (1)
式中 ，N是ADC的位数 ，fs是采样频率 ，Ｂ是模拟输入信号的带宽 。
上式右边第三项表示增加采样频率(过采样)可提高信噪比 。
有效位数
实际上ＡＤＣ的误差表现为静态及动态非线性误差 ，并且动态误差随输入信号压摆率的增加而变大 。
因此实际测量的信噪比要比理论上的小一些 。
计算有效位数(ENOB)可以从对方程(1)的N求解得到 。
ENOB(N)=[SNR-1.76-101g(fs/2B)]/6.02 (2)
频谱仪和信号分析仪内部的ADC指标评估
ADC动态所影响的信号分析仪指标
典型的频谱仪电路框图如图1所示 。
其中ADC处于中频信号之后 ，对中频(或视频)信号进行采样和转换 。
ADC的性能影响到频谱仪的噪声和信噪比等指标 ，还影响到频谱仪的失真指标 ，包括谐波、杂散和互调失真 。
对于现代信号分析仪来说 ，中频和视频信号的处理基本采用数字技术和矢量分析(IQ分析)技术 。
因此 ，DAC所造成的影响就显得十分重要 。
举例分析ADC动态所影响的信号分析仪指标测试
以罗德与施瓦茨公司FSQ为例 ，对于A/D转换和数据分析部分进一步分析 ，框图如图2 。
·ADC的量化噪声和信噪比理论分析
对于FSQ的窄带IQ分析模块 ，采用的ADC(标注②和③)为14位81.6MHz采样 ，根据公式(1) ，信噪比理论值归一化到1Hz带宽(B=1Hz)为：
SNR1(1Hz)=6.02N+1.76+101g(fs/2B)=6.02×14+1.76+101g(81.6×106/2)=162dBc/Hz
所以 ，对于窄带IQ分析模块 ，ADC的量化噪声理论值为 -162dBc/Hz 。
对于FSQ的宽带扩展IQ分析模块(FSQ-B72) ，采用的ADC(标注①)为8位326.4MHz采样 ，根据公式(1) ，信噪比理论值归一化到1Hz带宽(B=1Hz)为：
SNR2(1Hz)=6.02N+1.76+101g(fs/2B)=6.02×8+1.76+101g(326.4×106/2)=132dBc/Hz
所以 ，对于宽带IQ分析模块 ，ADC的量化噪声理论值为 -132dBc/Hz 。
相对于实际信号分析仪 ，根据ADC之前的滤波器带宽BW ，可以计算出分析仪在相应带宽下可以达到的实际噪声 。
噪声计算公式为：
N=-SNR(1Hz)+101g(BW/1Hz)
对于窄带IQ分析模块 ，当滤波器带宽为10MHz(被测信号带宽小于10MHz)时 ，ADC的量化噪声理论值为
N=-162+101g(BW/1Hz)=-92dBc
对于宽带IQ分析模块 ，当滤波器带宽为60MHz(被测信号带宽小于60MHz)ADC的量化噪声理论值为
N=-132+101g(BW/1Hz)=-54dBc
·罗德与施瓦茨公司FSQ的IQ分析动态指标
对于实际的信号分析仪 ，影响其动态指标的因素除了ADC以外还有很多 。
可以根据分析仪指标手册中的实际动态指标进行分析评价 。
根据公式(2) ，利用分析仪实际信噪比指标计算实际ADC的有效位数：
ENOB(N)=[SNR-1.76-101g(fs/2B)]/6.02
FSQ-B72(带宽扩展选件)的信噪比和有效位数指标：
FSQ-B72的杂散指标：
FSQ-B72的本底噪声指标：-153dBm/Hz
满量程信号输入时 ，针对宽带IQ信号 ，例如30MHz带宽 ，此时信噪比为：
SNR(dBc)=SNR0(dBc/Hz)-101g(BW/1Hz)=125-101g(30×106/1Hz)
对于带宽30MHz的信号 ，SNR>50dBc 。
某常见频谱仪宽带IQ分析选件的动态指标
某常见频谱仪宽带IQ分析选件的指标：在14GHz左右噪声功率密度为-123dBfs/Hz 。
根据公式(2) ，利用频谱仪实际信噪比指标计算实际ADC的有效位数为7位 。
杂散响应为-68dBc, 互调响应为-75dBc ，本底噪声-153dBm/Hz 。
在14GHz满量程信号输入时 ，针对宽带IQ信号 ，例如30MHz带宽 ，此时信噪比为：
SNR(dBc)=SNR0(dBc/Hz)-101g(BW/1Hz)=123-101g(30×106/1Hz)=48(dBc)
对于带宽30MHz的信号 ，SNR>48dBc 。
结语
在分析频谱仪和信号分析仪动态指标时 ，要综合考虑信噪比、杂散和互调指标 。
从上文分析看出 ，对于宽带信号 ，影响动态范围最主要的因素为信噪比 ，其它失真诸如杂散和互调等 ，在分析带宽较大的情况下 ，会淹没在噪声内 。
例如 ，FSQ-B72的宽带信号分析在信号带宽为30MHz时 ，动态范围大于50dBc ，随着带宽的增加 ，动态范围减小 。
2.2.3中所述频谱仪宽带IQ分析选件的宽带信号分析在信号带宽为30MHz时 ，输入频率为14GHz左右时动态范围大于48dBc 。
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