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.

Уточнение: сопротивление тракта 50 Ом

OIP3[dBm] >= Pout[dBm] + [IM3[dBc] / 2]

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

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?

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

Сообщение отредактировал ledum - Aug 29 2011, 07:44

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

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

Сообщение отредактировал ledum - Aug 29 2011, 08:29

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.

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?

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.

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:

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.

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.

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.

Сообщение отредактировал ledum - Aug 30 2011, 06:29