ADC 성능 지표의 SFDR(dBC)와 SFDR(dBFS)의 차이

ADC 성능 지표 중 SFDR(dBC)과 SFDR(dBFS)의 차이에 대해 정리하였다. 

 

출처 :TI 사의 ADC "Key parameter"

출처 :아날로그 디바이스사의 AD9652 데이터시트를 보고 정리하였다. 

 

SFDR은  Supurious Free Dynamic Range이다.

 

 

 SFDR(dBc)와 SFDR(dBFS)의 차이

 

두 성능지표 모두

신호를 제외한  Spur 중에 가장 큰 spur(worst spur)의 level과 입력 신호의 차이를 표현한 값이다. 

SFDR(dBc)은 입력 신호인 Carrier 신호의 전력과 worst spur level의 차이를

SFDR(dBFS)은 ADC에 입력가능한 신호의 최대 전력(full input scale range)과 worst spur level의 차이를

의미한다. 

 

 

 

AD9652 데이터시트에서  SFDR(dBc)와 SFDR(dBFS)의 확인하기

 

ADC fs : 310MHz,  ADC 입력 신호 주파수 : 90.1MHz 일 때 측정한 SFDR(dBc), SFDR(dBFS)  그림이다.

 

입력 신호의 전력을 변경하면서 SFDR을 측정한 그래프이다. 

 

SFDR(dBc) : 입력신호의 전력을 full input scale range보다  -80dB 작은 값부터 0dB 값까지 변경하면서,

입력신호의 전력과 worst spur level 사이의 차이를 측정한 값

 

SFDR(dBFS) : 입력신호의 전력을 full input scale range보다  -80dB 작은 값부터 0dB 값까지 변경하는데, 

 full input scale range에 해당하는 전력과  worst spur level 사이의 차이를 측정한 값

 

 

 

위 그래프에서

SFDR(dBc)와 SFDR(dBFS)의 관계는

SFDR(dBFS) = SFDR(dBc) + |입력신호의 전력| 이다. 

 

입력신호 전력이 -80dBFS일 때  SFDR(dBc)가 30dB인 경우를 보자 

입력신호 전력이 -80dBFS라는 것은 ADC full input scale range 전력 대비 80dB 작다는 것이다. 

SFDR(dBc) 는 30dB라는 것은 worst spur level이 -80dBFS(입력신호전력)보다 30dB 작다는 것이다. 

 

입력신호 전력이 -80dBFS일 때

full input scale range 전력과 worst spur level 차이는 110dB( = 80 + 30dB )이며, 이것이 SFDR(dBFS) 이다. 

 

입력신호 전력이 -60dBFS일 때, SFDR(dBc)는 48dB이다. 

full input scale range 전력과 worst spur level 차이는 108dB( = 60 + 48dB )이다.

 

입력신호 전력이 -40dBFS일 때, SFDR(dBc)는 58dB이다. 

full input scale range 전력과 worst spur level 차이는 98dB( = 40 + 58dB )이다.

 

입력신호 전력이 -20dBFS일 때, SFDR(dBc)는 72dB이다. 

full input scale range 전력과 worst spur level 차이는 92dB( = 20 + 72dB )이다.

 

 

입력신호 전력이 0dBFS일 때, SFDR(dBc)는 85dB이다. 

full input scale range 전력과 worst spur level 차이는 85dB( = 0 + 85dB )이다. 

     > 이 경우 SFDR(dBc)와 SFDR(dBFS)가 같다.