Перейти к содержанию
    

Расчёт OIP3 для усилителя

Тракт следующий: Усилитель - ФНЧ - АЦП

Задан уровень интермодуляционных составляющих 80dBc для 2 гармонических сигналов с уровнем, соответствующим -6дБ от размаха АЦП. Размах АЦП = 1.5В. SFDR АЦП = 90dBc. Вносимые потери в ФНЧ = 1дБ.

Помогите рассчитать необходимое значение OIP3 для усилителя. Спасибо.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

OIP3[dBm] >= Pout[dBm] + [iM3[dBc] / 2]

 

Pout - требуемая выходная мощность усилителя, которую посчитаете исходя из размаха амплитуды и сопротивления по входу.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

OIP3[dBm] >= Pout[dBm] + [iM3[dBc] / 2]

Спасибо за то, что откликнулись. Насколько я понимаю, это формула для уровня 3-ей гармонической составляющей, а как от этого будет отличаться уровень интермодуляционной составляющей?

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Да нет, rloc дал как раз интермодуляцию третьего порядка. Вроде Вам надо усилитель с OIP3>= +41дБм - это с учетом потерь фильтра.

Изменено пользователем ledum

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Да нет, rloc дал как раз интермодуляцию третьего порядка. Вроде Вам надо усилитель с OIP3>= +41дБм - это с учетом потерь фильтра.

Вроде как на входе ацп 1,5 дБм , на входе фильтра 2,5

post-42757-1314605363_thumb.png

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Проглючал - в дБм не перевел, когда пересчитывал мощность. В уме считал. Каюсь

10 лог(((1.5В/2/1.41)^2/50)*1000)-6+1+80/2=42,53дБм

Изменено пользователем ledum

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Проглючал - в дБм не перевел, когда пересчитывал мощность. В уме считал. Каюсь

10 лог(((1.5В/2/1.41)^2/50)*1000)-6+1+80/2=42,53дБм

Спасибо, очень помогли, теперь вроде прояснилось. Да, действительно, формула от rloc вроде правильная, как раз для интермодуляционной составляющей. Только вот не понятно, что с уровнем третьей гармоники? Понятно, что её устранит ФНЧ, но всё же интересно узнать теоретически её уровень для полноты картины.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Надо еще знать линейность по гармоникам по входу АЦП. Как вы понимаете брать усилитель или фильтровать 2-ю и 3-ю гармоники значительно ниже уровня АЦП смысла нет.

У вас еще должны быть требования по фильтрации вне рабочей полосы Найквиста, а они будут более жесткими, чем по гармоникам.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Надо еще знать линейность по гармоникам по входу АЦП. Как вы понимаете брать усилитель или фильтровать 2-ю и 3-ю гармоники значительно ниже уровня АЦП смысла нет.

У вас еще должны быть требования по фильтрации вне рабочей полосы Найквиста, а они будут более жесткими, чем по гармоникам.

да всё это так и есть, просто теоретически хотелось узнать для усилителя с известными OIP3[dBm] и мощностью выходного сигнала Pout[dBm], какой будет уровень третьей гармоники?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Теоретически параметры интермодуляционных и гармонических искажений связаны между собой, но одно из другого не вытекает. Все зависит от частотных свойств усилителя. Странно, почему вас интересует именно третья гармоника? А как же вторая? Она ближе и чаще больше по амплитуде, поэтому и приводят только два параметра OIP3 и SHI (second harmonic intercept), определяющие динамику по верхней границе.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Теоретически параметры интермодуляционных и гармонических искажений связаны между собой, но одно из другого не вытекает. Все зависит от частотных свойств усилителя.
Ясно, я вот и спрашивал про теоретическое соотношение, хотя сейчас понимаю практического смысла в этой информации не много, так как всё это действительно вне рассматриваемой полосы. И в этом внеполосном плане вторая гармоника будет существенней. А параметр OIP3 устройства даётся именно для определения уровня самой неприятной интермодуляционной составляющей 3-его порядка в полосе.

 

По поводу теоретической связи википедия разъясняет немного, что есть два определения точки IP3:

* Based on harmonics: The device is tested using a single input tone. The nonlinear products caused by n-th order nonlinearity appear at n times the frequency of the input tone.

* Based on intermodulation products: The device is fed with two sine tones with a small frequency difference. The n-th order intermodulation products then appear at n times the frequency spacing of the input tones. This two-tone approach has the advantage that it is not restricted to broadband devices and is commonly used for radio receivers.

У меня почему-то сидело в голове первое определение, поэтому и спросил про определение интермодуляции из значения OIP3, а оказывается более распространено второе определение.

И далее, если верить викепедии, то эти два определения различаются на 4.8дБ {10*log10(3)}. Так вот мне и не понятно откуда эти 4.8дБ берутся. В моём понимании должно быть в 2 раза больше: 20*log10(3). Может кто пояснит? Спасибо.

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

И далее, если верить викепедии, то эти два определения различаются на 4.8дБ {10*log10(3)}. Так вот мне и не понятно откуда эти 4.8дБ берутся. В моём понимании должно быть в 2 раза больше: 20*log10(3). Может кто пояснит?

Хороша Википедия, написали формулу, а пояснить между чем и при каких условиях получается забыли.

Во-первых надо понимать, что подобные соотношения строятся на идеальных моделях, т.е. когда свойства усилителя не меняются в пределах как минимум 2f, а это возможно в очень узком диапазоне.

Во-вторых, чтобы не ломать голову: 10 или 20 log и между чем конкретно, возьмите два синусоидальных сигнала, подайте их сумму на диод с известной экспоненциальной характеристикой и разложите в ряд Тейлора. Думаю мало кто из присутствующих задавался вопросом поиска зависимостей между гармоническими и интермодуляционными искажениями.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Думаю мало кто из присутствующих задавался вопросом поиска зависимостей между гармоническими и интермодуляционными искажениями.

То sergunas

Особенно когда неизвестны схемотехнические нюансы некоего планируемого к применению усилителя. Даже фраза из многих книг по ВЧ усилителям (ЕМНИП в Рэде тоже есть), касающаяся еще одного параметра - точки одноцибелльной компрессии - что она, как правило, на 10дБ ниже интермодуляции третьего порядка вызывала кучу обсуждений. В реалии - на 8-17дБ из того что видел.

Что касается третьей ну или второй гармоники. Возьмем уже древнючий AD8351 http://www.analog.com/static/imported-file...eets/AD8351.pdf , который лет 10 назад мы использовали в качестве драйвера АЦП. Теперь смотрим рис. 7-11 даташита. Зависимость от нагрузки, частоты и схемы ввода (симметричный-несимметричный). Современные усилители получше, но этот усилитель наглядно показывает, что попытка привязки третьей гармоники к интермодуляции третьего порядка сродни с изучением сферического коня в вакууме.

Просто нормальные фирмы дают достаточно информации в даташите для принятия решения.

Изменено пользователем ledum

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Присоединяйтесь к обсуждению

Вы можете написать сейчас и зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, авторизуйтесь, чтобы опубликовать от имени своего аккаунта.

Гость
К сожалению, ваш контент содержит запрещённые слова. Пожалуйста, отредактируйте контент, чтобы удалить выделенные ниже слова.
Ответить в этой теме...

×   Вставлено с форматированием.   Вставить как обычный текст

  Разрешено использовать не более 75 эмодзи.

×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отображать как обычную ссылку

×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставлять изображения напрямую. Загружайте или вставляйте изображения по ссылке.

×
×
  • Создать...