【導讀】寬帶GSPS模數轉換器(ADC)使高速采集系統具備很多性能優勢。這類ADC提供寬頻譜的可見性。然而，雖然有些應用需要寬帶前端，但也有一些應用要求能夠濾波并調諧到更窄的頻譜。
當需要窄帶時，ADC采樣、處理并消耗功率傳輸寬帶頻譜的效率很低。沒有必要在后期處理中使用大量FPGA收發器來抽取和過濾寬帶數據。高性能GSPS ADC讓數字下變頻(DDC)進駐到ADC內部。減少JESD204B ADC輸出通道數可以最大限度地降低數據速率和系統布局的復雜度。
抽取是一種僅觀察ADC采樣樣本的周期性部分，而忽略其余部分的方法。抽取的結果是降低ADC的采樣速率。例如，1/4抽取模式意味著（總樣本數）/4，有效地拋棄所有其他樣本。
ADC還必須包含數控振蕩器(NCO)和一個濾波和混頻元件（用作抽取功能的配對器件）。數字濾波有效地消除了由抽取率設定的狹義帶寬的帶外噪聲。作為本振的NCO的數字調諧字提供采樣速率的小數分頻，通過分辨率位數提供精確定位。調諧字具有范圍和分辨率，可以將濾波器按頻譜放置在需要的地方。
濾波器的通帶應與抽取后的轉換器的有效頻譜寬度相匹配。使用DDC的顯著優勢是能夠定位基本信號的諧波，使其落在目標頻段以外。
DDC濾波器的數字濾波可濾除較窄帶寬之外的噪聲。理想ADC的SNR計算必須考慮過濾噪聲的處理增益。使用一個完美的數字濾波器，帶寬每減少2次冪，因過濾噪聲而產生的處理增益就會增加3dB。
理想的SNR（包括處理增益）=
6.02 × N + 1.76 dB + 10log10(fs/(2 × BW))
圖1. 使用低通濾波器和NCO執行頻率轉換，實現一個帶通濾波器。頻率規劃確保無用諧波和雜散落在帶寬之外。
（來源：亞德諾半導體）
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