MT-006：ADC噪声系数-一个经常被误解的参数.pdf

简介
噪声系数(NF)是RF系统设计师常用的一个参数，它用于表征RF放大器、混频器等器件的
噪声，并且被广泛用作无线电接收机设计的一个工具。许多优秀的通信和接收机设计教材
都对噪声系数进行了详细的说明(例如参考文献1)，本文重点讨论该参数在数据转换器中
的应用。
现在，RF应用中会用到许多宽带运算放大器和ADC，这些器件的噪声系数因而变得重要
起来。参考文献2讨论了确定运算放大器噪声系数的适用方法。我们不仅必须知道运算放
大器的电压和电流噪声，而且应当知道确切的电路条件：闭环增益、增益设置电阻值、源
电阻、带宽等。计算ADC的噪声系数则更具挑战性，大家很快就会明白此言不虚。
当RF工程师首次计算哪怕是最好的低噪声高速ADC的噪声系数时，结果也可能相对高于
典型RF增益模块、低噪声放大器等器件的噪声系数。为了正确解读结果，需要了解ADC
在信号链中的位置。因此，当处理ADC的噪声系数时，务必小心谨慎。
MT-006
指南


ADC噪声系数 ―― 一个经常被误解的参数
作者：Walt Kester


简介

噪声系数(NF)是RF系统设计师常用的一个参数，它用于表征RF放大器、混频器等器件的
噪声，并且被广泛用作无线电接收机设计的一个工具。许多优秀的通信和接收机设计教材
都对噪声系数进行了详细的说明(例如参考文献1)，本文重点讨论该参数在数据转换器中
的应用。

现在，RF应用中会用到许多宽带运算放大器和ADC，这些器件的噪声系数因而变得重要
起来。参考文献2讨论了确定运算放大器噪声系数的适用方法。我们不仅必须知道运算放
大器的电压和电流噪声，而且应当知道确切的电路条件：闭环增益、增益设置电阻值、源
电阻、带宽等。计算ADC的噪声系数则更具挑战性，大家很快就会明白此言不虚。

当RF工程师首次计算哪怕是最好的低噪声高速ADC的噪声系数时，结果也可能相对高于
典型RF增益模块、低噪声放大器等器件的噪声系数。为了正确解读结果，需要了解ADC
在信号链中的位置。因此，当处理ADC的噪声系数时，务必小心谨慎。

ADC噪声系数定义

图1显示了用于定义ADC噪声系数的基本模型。噪声因数F指的是ADC的总有效输入噪声
功率与源电阻单独引起的噪声功率之比。

由于阻抗匹配，因此可以用电压噪声的平方来代替噪声功率。噪声系数NF是用dB表示的
噪声因数，NF = 10log10F。




Rev.A, 10/08, WK