ADC不可忽略的交调失真因素

　　二阶和三阶交调截点的概念对ADC无效，因为，在这种情况下，失真积的变化不可预测（作为信号幅度的函数）。ADC并不是逐渐开始压缩接近满量程的信号 （不存在1dB压缩点）;一旦信号超过ADC输入范围，ADC就会充当硬限幅器，从而因削波而突然产生数量极大的失真。另一方面，对于远远低于满量程的信号，失真底保持相对稳定，不受信号电平影响，如图3所示。

　　图3中的IMD曲线分为三个区域。对于低电平输入信号，IMD积保持相对稳定，不受信号电平的影响。这就意味着，当输入信号增加1dB时，该信号与IMD电平的比值也会增加1dB.

　　当输入信号处于ADC满量程范围的几dB之内时，IMD可能开始增加（但在设计优良的ADC中可能不会如此）。出现这种现象的确切电平取决于具体的 ADC--有些ADC在其满量程输入范围内，其IMD积不会显着增大，但多数ADC会。当输入信号继续增加并超过满量程范围时，ADC应充当理想的限幅器，IMD积将变得非常大。出于对此类原因的考虑，ADC并无二阶和三阶IMD交调截点额定值。需要注意的是，DAC实际上存在同样的情况。在两种情况下，单音或多音SFDR（无杂散动态范围）额定值是广受认可的数据转换器失真性能的衡量指标。

　　多音无杂散动态范围

　　通信应用通常需要测量双音和多音SFDR.信号音数量越多，越接近蜂窝电话系统（如AMPS或GSM）的宽带频谱。图4所示为AD944414位80-MSPSADC的双音交调性能。两个输入音的频率分别为69.3MHz和70.3MHz，位于第二奈奎斯特区。

　　因此，混叠音出现在9.7MHz和10.7MHz，位于第一奈奎斯特区。图4同时显示了所有混叠IMD积的位置。高SFDR会增强接收器在有大信号时捕获小信号的能力，并防止小信号被大信号的交调积掩盖。图5所示为AD9444双音SFDR（为输入信号幅度的函数），其中，两个音的输入频率相同。

　　总结

交调失真（IMD2、IMD3）和交调截点（IP2、IP3）是混频器、LNA、增益模块、放大器等射频元件的常用规格参数。通过幂级数展开来模拟这些器件的非线性度，可以基于交调截点IP2和IP3来预测各种信号幅度的失真电平。与放大器和混频器不同，ADC失真（尤其是低电平信号）并不适用简单的幂级数展开模型，因此，交调截点IP2和IP3无法用于预测失真性能。另外，当输入信号超过满量程范围时，ADC将充当理想的限幅器，而放大器和混频器一般充当软限幅器。

　　尽管存在这些差异，但在通信应用中，了解ADC的双音IMD性能至关重要。较好的数据手册会针对多种输入信号频率和幅度提供这种数据。除此以外，ADIsimADCTM程序可用于评估各种ADC在系统应用要求的具体频率和幅度下的性能。ADIsimADC程序充当虚拟评估板的作用，可以从 ADI网站下载，同时还可下载针对IF采样ADC的最新模型。该程序基于FFT引擎，可以精确地计算出单音和双音输入信号的SNR、SFDR和IMD值。