如何正確理解FFT 圖
出處:yzyz1983yz 發(fā)布于:2010-12-09 15:50:06
您可以通過(guò)周期性地收集大量的 ADC 輸出轉(zhuǎn)換采樣來(lái)生成 FFT圖。一般而言,ADC 廠商們將一種單音、滿量程模擬輸入信號(hào)用于其產(chǎn)品說(shuō)明書的典型性能曲線。您從這些轉(zhuǎn)換獲得數(shù)據(jù),然后繪制出一幅與圖 1 相似的圖。該圖的頻率標(biāo)度始終為線性,從零到 1/2 轉(zhuǎn)換器采樣頻率。

圖 1 FFT 圖中 12 位轉(zhuǎn)換器共有 4096 個(gè)數(shù)據(jù)集。
通過(guò)將一個(gè) 100ksps 的采樣頻率應(yīng)用到一個(gè) 9.9 kHz 模擬輸入信號(hào)的12 位 ADC,您可以得到圖1中的FFT圖。9.9 kHz 下的信號(hào)便為基本輸入信號(hào) (A)。該基本輸入信號(hào)寄生接近于 0 dB。
FFT 圖中4條規(guī)范包括基本輸入信號(hào)、信噪比、總諧波失真和平均噪聲底限。
確定某個(gè) ADC 電路中噪聲大小的一種有效方法是使用信噪比(B)。信噪比(SNR)即信號(hào)強(qiáng)度與噪聲強(qiáng)度之比。FFT 計(jì)算的 SNR 為若干噪聲源的組合。可能的噪聲源包括 ADC 量化誤差、ADC 內(nèi)部噪聲、參考電壓噪聲、ADC微分非線性誤差以及驅(qū)動(dòng)放大器噪聲。信噪比(SNR) 的理論極限值等于 6.02n+1.76 dB,其中 n 為轉(zhuǎn)換器比特?cái)?shù)。
總諧波失真(C) 對(duì)系統(tǒng)中的失真數(shù)進(jìn)行量化??傊C波失真(THD)為諧波分量(寄生信號(hào))強(qiáng)度的均方根(rms)總和與輸入信號(hào)強(qiáng)度的比。產(chǎn)生自 A/D轉(zhuǎn)換器 非線性的寄生信號(hào)以輸入信號(hào)頻率(基本頻率)的整數(shù)倍數(shù)形式出現(xiàn)。大多數(shù)廠商都在其 THD 計(jì)算中使用早的 7 到 9 諧波分量。
如果 A/D轉(zhuǎn)換器 產(chǎn)生了寄生信號(hào),則其有可能具有一些積分非線性誤差。此外,寄生信號(hào)會(huì)來(lái)自通過(guò)信號(hào)源或驅(qū)動(dòng)放大器的輸入信號(hào)。如果輸入信號(hào)產(chǎn)生寄生信號(hào),它們很可能與基本頻率的頻率不相關(guān)。如果驅(qū)動(dòng)放大器為罪魁禍?zhǔn)?,則其可能具有交叉失真,無(wú)法驅(qū)動(dòng) ADC 或者受限于帶寬。來(lái)自電路其他地方的注入噪聲(例如:數(shù)字時(shí)鐘源或電源頻率等)也可在 FFT 結(jié)果中形成寄生信號(hào)。
在轉(zhuǎn)換器數(shù)據(jù)的 FFT 表示法中,平均噪聲底限 (D) 為 FFT 圖中所有bin的方根組合,但不包括輸入信號(hào)和信號(hào)諧波。您應(yīng)該平衡選擇采樣數(shù)和 ADC 比特?cái)?shù),從而使噪聲底限在所有相關(guān)寄生信號(hào)以下??紤]到這些因素,理論平均民FFT 噪聲底限(dB)等于 6.02n+1.76 dB+10 log[(3×M)/(π×ENBW)],其中 M 為 FFT 的數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù),ENBW 為窗口函數(shù)的等效噪聲帶寬,而 n 則為 ADC 的比特?cái)?shù)。12 位轉(zhuǎn)換器 FFT 的合理采樣數(shù)量為 4096。
版權(quán)與免責(zé)聲明
凡本網(wǎng)注明“出處:維庫(kù)電子市場(chǎng)網(wǎng)”的所有作品,版權(quán)均屬于維庫(kù)電子市場(chǎng)網(wǎng),轉(zhuǎn)載請(qǐng)必須注明維庫(kù)電子市場(chǎng)網(wǎng),http://m.58mhw.cn,違反者本網(wǎng)將追究相關(guān)法律責(zé)任。
本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其它出處的作品,目的在于傳遞更多信息,并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)或證實(shí)其內(nèi)容的真實(shí)性,不承擔(dān)此類作品侵權(quán)行為的直接責(zé)任及連帶責(zé)任。其他媒體、網(wǎng)站或個(gè)人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時(shí),必須保留本網(wǎng)注明的作品出處,并自負(fù)版權(quán)等法律責(zé)任。
如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問(wèn)題,請(qǐng)?jiān)谧髌钒l(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系,否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。
- 什么是氫氧燃料電池,氫氧燃料電池的知識(shí)介紹2025/8/29 16:58:56
- SQL核心知識(shí)點(diǎn)總結(jié)2025/8/11 16:51:36
- 等電位端子箱是什么_等電位端子箱的作用2025/8/1 11:36:41
- 基于PID控制和重復(fù)控制的復(fù)合控制策略2025/7/29 16:58:24
- 什么是樹莓派?一文快速了解樹莓派基礎(chǔ)知識(shí)2025/6/18 16:30:52
- PCB高頻高速信號(hào)布線設(shè)計(jì)核心規(guī)范(實(shí)操版)
- 基于FPGA的FIR濾波器硬件實(shí)現(xiàn):架構(gòu)優(yōu)化與資源管理
- 工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備連接器選型指南
- 提高電源管理IC可靠性的設(shè)計(jì)方法
- MOSFET柵極驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)技巧
- PCB電源完整性設(shè)計(jì)核心規(guī)范(PowerIntegrity)
- 工業(yè)電源與消費(fèi)級(jí)電源的差異
- 機(jī)器學(xué)習(xí)在濾波器設(shè)計(jì)中的應(yīng)用:自動(dòng)化優(yōu)化與性能預(yù)測(cè)
- 連接器失效的常見(jiàn)原因分析
- 過(guò)流、過(guò)壓保護(hù)在電源IC中的實(shí)現(xiàn)









